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Quelles sont les contributions de Gould à la biologie évolutive qui sont encore acceptées dans le courant dominant ?

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J'ai lu Daniel Dennett L'idée dangereuse de Darwin, dans lequel il met à part nombre des critiques de Stephen Jay Gould sur le néo-darwinisme, en particulier dans le chapitre « Bully for Brontosaurus ». Il s'avère que Gould a écrit une longue réfutation, et ils ont fini par se lancer des insultes pendant quelques années par la suite.

Je suis intéressé de savoir quel est l'état actuel de l'opinion dominante sur les interprétations de Gould, en particulier sur le panadaptationnisme et le gradualisme. Le domaine est-il déjà parvenu à des conclusions fermes sur qui avait raison après tout ?


Sa principale contribution a été d'amener le biologiste à considérer que la taille de la population affecte la vitesse à laquelle la sélection change une population, mais il avait tendance à impliquer qu'il s'agissait d'une forme de différence catégorique et non d'un spectre. Mais cela a grandement exagéré mes médias dans une sorte d'insistance sur le fait qu'ils ne pouvaient pas être les mêmes. Le changement lent d'une grande population et le changement rapide d'une petite population sont deux points sur le même spectre. Personne n'avait raison parce que les deux parties ne disaient pas vraiment que l'autre ne pouvait pas se produire, elles mettaient simplement l'accent sur leur propre domaine. Le principal problème de Gould était l'idée de stase dans un équilibre ponctué que de grandes populations ne continuaient pas à évoluer. C'était un point qu'il contestait sans jamais vraiment pouvoir en fournir la preuve. Ses propres preuves correspondent souvent aux deux interprétations. Depuis lors, cela a été assez complètement réfuté par des études génétiques, une meilleure résolution* et une modélisation de la sélection stabilisatrice, toutes les populations changent, les grandes changent juste plus lentement, souvent avec moins de direction. Gould lui-même l'a accepté plus tard, mais a insisté pour garder les termes d'équilibre ponctué et plus curieusement de « stase » pour ces périodes de changement réduit, ce qui a conduit à plus d'incompréhension, en particulier avec le public et les médias. De nombreux scientifiques ont estimé que c'était un signe de réticence à accepter vraiment les preuves.

Il a également beaucoup contribué à notre compréhension du développement évolutif et de la manière dont le bagage évolutif affecte les adaptations futures. On l'oublie souvent mais sans sa poussée constante de l'importance des contraintes et du développement, les deux seraient probablement beaucoup plus mal compris. Le panadaptationnisme a probablement reçu plus de services que beaucoup ne l'avaient jamais mérité, mais Gould avait raison de dire que ce sont beaucoup plus d'aspects de la sélection que beaucoup ne le pensaient. Ce n'était tout simplement pas une idée aussi populaire que son attention l'impliquait, mais cela fait partie de la science qui harcèle les mauvaises idées n'est pas vraiment mauvais en science, cela commence juste à vieillir quand l'idée n'a jamais eu beaucoup de succès. Cela est cependant compréhensible compte tenu de l'objectif de Gould.

Il a un problème sérieux (probablement pas infondé) avec la sociobiologie mais a probablement poussé trop loin en laissant entendre que la recherche de l'histoire de l'évolution pour l'influence de notre comportement était inutile. Autant il était bon pour comprendre les adaptations physiques, autant il semblait avoir un angle mort en ce qui concerne les adaptations comportementales. Il s'est adouci à ce sujet au cours des années suivantes, mais semblait toujours y résister. La sociobiologie avait tendance à être trop appliquée, souvent sans preuves, elle était facilement le pire contrevenant au panadaptationnisme. Gould avait raison de repousser la spéculation, mais il traitait souvent toutes les sciences du comportement de la même manière, quelle que soit leur rigueur.

Dennit, qui a principalement étudié les aspects évolutifs du comportement humain et a beaucoup spéculé publiquement, est bien sûr devenu un adversaire convaincu. Mais alors que la psychologie évolutionniste plus rigoureuse est née de la sociobiologie, Gould a semblé incapable de voir la différence qui a rapidement conduit les autres à se dresser contre lui et a probablement fait plus que tout pour produire son image négative. Je sais que c'est ce qui m'a dégoûté de son écriture.

L'autre problème que j'ai eu avec lui, ainsi que de nombreux autres paléontologues, était sa résistance à la cladistique d'application et à d'autres analyses informatiques. Ces deux outils extrêmement importants pour comprendre l'évolution, en particulier une fois, pourraient être appliqués au matériel génétique. Il a toujours semblé le considérer comme n'étant pas une vraie science, ce qui m'a toujours semblé étrange compte tenu de l'importance qu'il accordait à une enquête rigoureuse. Il m'a frappé un esprit brillant en train de prendre du retard sur la courbe technologique et de la désapprouver. Pour moi, en tant que jeune scientifique, il semblait résister à toute nouveauté, quelle que soit la rigueur, malgré son propre accent sur la rigueur.

Bref, c'était un scientifique qui travaillait dur. Il a amélioré nos connaissances dans certains domaines tout en étant inutile dans d'autres. C'était un scientifique qui a beaucoup attiré l'attention des médias, ce que peu de scientifiques peuvent faire sans montrer tôt ou tard des défauts humains normaux. Maintenant, prenez tout cela avec un grain de sel, ce sont toutes mes impressions personnelles de l'observation de son travail en paléontologie ainsi que de la lecture de son (et à peu près tous les autres) livre sur l'évolution. Je n'ai pas lu beaucoup de ses articles en dehors de la paléontologie. Je dis cela parce que spéculer sur les croyances et les motivations des morts m'a toujours paru malhonnête surtout sans mettre cartes sur table.

  • Je voulais donner une mention spéciale aux pinsons de résolution et darwin, les pinsons darwin subissent une sélection différente chaque année en fonction des précipitations, des becs grands et petits (spécialisés) pendant les années humides et des becs moyens (généralistes) pendant les années sèches, cela change à chaque saison de ponte avec le quantité de précipitations à grande échelle, cela semble ne pas avoir changé car elles ont tendance à ne pas être moyennes, mais avec une meilleure résolution, nous pouvons voir de nombreuses petites pressions de sélection directionnelles s'ajouter à aucun changement net à grande échelle.

Sur le changement technologique évolutif et la croissance économique : Lakatos comme point de départ pour l'évaluation

Cet article propose une discussion sur le changement technologique évolutif et la théorie de la croissance économique, en utilisant la méthodologie lakatosienne des programmes de recherche scientifique comme critère d'évaluation. Étant donné que la persistance d'une certaine rigidité dans cette approche rendait difficile la saisie des caractéristiques fondamentales de l'entreprise scientifique en cours, une hypothèse alternative a été explorée, celle développée par Hoover (Scientific research program or tribe ? In : de Marchi N, Blaug M (eds) Appraising economic theories: studies in the methodology of research programmes.Edward Elgar, Aldershot, 1991). Ce dernier cadre est utilisé ici non pas comme une méthodologie formelle mais plutôt comme un langage pour trouver des modèles dans ces théories. Cet exercice a ensuite évolué vers un certain nombre de considérations sur la confrontation entre ces théories évolutionnistes notamment au regard de ce qui peut être vu (au sens large) comme leur « programme de recherche rival », les nouveaux modèles de croissance néoclassiques.

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Psico Evolucionista (según Leda Cosmides et John Tooby)

Psychologie de l'évolution : une amorce
Leda Cosmides et John Tooby

introduction
Le but de la recherche en psychologie évolutionniste est de découvrir et de comprendre la conception de l'esprit humain. La psychologie évolutionniste est une approche de la psychologie, dans laquelle les connaissances et les principes de la biologie évolutionniste sont utilisés dans la recherche sur la structure de l'esprit humain. Ce n'est pas un domaine d'étude, comme la vision, le raisonnement ou le comportement social. C'est une façon de penser la psychologie qui peut être appliquée à n'importe quel sujet.

Dans cette optique, l'esprit est un ensemble de machines de traitement de l'information conçues par la sélection naturelle pour résoudre les problèmes d'adaptation auxquels sont confrontés nos ancêtres chasseurs-cueilleurs. Cette façon de penser au cerveau, à l'esprit et au comportement change la façon dont les scientifiques abordent les anciens sujets et en ouvre de nouveaux. Ce chapitre est une introduction aux concepts et aux arguments qui l'animent.

La débauche de l'esprit : la psychologie évolutionniste du passé et du présent
Dans les dernières pages de l'Origine des espèces, après avoir présenté la théorie de l'évolution par sélection naturelle, Darwin a fait une prédiction audacieuse : « Dans un avenir lointain, je vois des champs ouverts pour des recherches bien plus importantes. La psychologie reposera sur un nouveau fondement, celui de l'acquisition nécessaire de chaque pouvoir et capacité mentale par gradation. » Trente ans plus tard, William James a tenté de faire exactement cela dans son livre fondateur, Principles of Psychology, l'un des fondateurs de la psychologie. travaux de psychologie expérimentale (James, 1890). Dans Principes, James a beaucoup parlé d'"instincts". Ce terme était utilisé pour désigner (en gros) les circuits neuronaux spécialisés qui sont communs à chaque membre d'une espèce et qui sont le produit de l'histoire évolutive de cette espèce. Pris ensemble, de tels circuits constituent (dans notre propre espèce) ce que l'on peut considérer comme la « nature humaine ».

Il était (et est) courant de penser que les autres animaux sont gouvernés par "l'instinct" alors que les humains ont perdu leurs instincts et sont gouvernés par la "raison" et que c'est pourquoi nous sommes tellement plus flexibles que les autres animaux. . William James a pris le contre-pied. Il a fait valoir que le comportement humain est plus intelligent que celui des autres animaux parce que nous avons plus d'instincts qu'eux, pas moins. Cependant, nous avons tendance à ignorer l'existence de ces instincts, précisément parce qu'ils fonctionnent si bien - parce qu'ils traitent l'information si facilement et automatiquement. Ils structurent notre pensée si puissamment, a-t-il soutenu, qu'il peut être difficile d'imaginer comment les choses pourraient être autrement. Par conséquent, nous tenons pour acquis un comportement « normal ». Nous ne réalisons pas du tout que le comportement "normal" doit être expliqué. Cette « cécité instinctive » rend l'étude de la psychologie difficile. Pour surmonter ce problème, James a suggéré que nous essayions de faire en sorte que le "naturel semble étrange" :

Il faut un esprit débauché en apprenant à porter le processus de faire paraître étrange le naturel, jusqu'à demander le pourquoi de tout acte humain instinctif. Seul le métaphysicien peut se poser des questions telles que : Pourquoi sourions-nous, quand nous sommes contents, et ne renfrognons pas ? Pourquoi sommes-nous incapables de parler à une foule comme nous parlons à un seul ami ? Pourquoi une jeune fille en particulier nous bouleverse-t-elle autant ? L'homme ordinaire ne peut que dire, bien sûr que nous sourions, bien sûr notre cœur palpite à la vue de la foule, bien sûr que nous aimons la jeune fille, cette belle âme vêtue de cette forme parfaite, si palpable et si flagrante faite pour que toute l'éternité soit aimé!

Et ainsi, probablement, chaque animal ressent-il les choses particulières qu'il a tendance à faire en présence d'objets particuliers. … Au lion c'est la lionne qui est faite pour être aimée à l'ours, l'ourse. Pour la poule couveuse, l'idée semblerait probablement monstrueuse qu'il devrait y avoir une créature dans le monde pour qui un nid d'œufs n'était pas l'objet tout à fait fascinant et précieux et jamais trop assis sur lequel il est à elle.

Ainsi, nous pouvons être sûrs que, si mystérieux que puissent nous paraître certains instincts animaux, nos instincts ne leur apparaîtront pas moins mystérieux. (William James, 1890)

À notre avis, William James avait raison à propos de la psychologie évolutionniste. Rendre le naturel étrange n'est pas naturel - cela nécessite la perspective tordue vue, par exemple, dans les dessins animés de Gary Larson. C'est pourtant un élément central de l'entreprise. De nombreux psychologues évitent l'étude des compétences naturelles, pensant qu'il n'y a rien à expliquer. En conséquence, les psychologues sociaux sont déçus à moins qu'ils ne trouvent un phénomène « qui surprendrait leurs grands-mères » et les psychologues cognitifs passent plus de temps à étudier comment nous résolvons des problèmes pour lesquels nous sommes mauvais, comme apprendre les mathématiques ou jouer aux échecs, que ceux que nous résolvons. bon à. Mais nos compétences naturelles - nos capacités à voir, à parler, à trouver quelqu'un de beau, à rendre une faveur, à craindre la maladie, à tomber amoureux, à lancer une attaque, à ressentir l'indignation morale, à naviguer dans un paysage, et une myriade d'autres n'est possible que parce qu'il existe un éventail vaste et hétérogène de machines informatiques complexes qui soutiennent et régulent ces activités. Cette machine fonctionne si bien que nous ne réalisons même pas qu'elle existe. Nous souffrons tous d'un aveuglement instinctif. En conséquence, les psychologues ont négligé d'étudier certaines des machines les plus intéressantes de l'esprit humain.

Figure 1 : Trois niveaux complémentaires d'explication en psychologie évolutionniste. Des inférences (représentées par les flèches) peuvent être faites d'un niveau à l'autre.

Une approche évolutive fournit des lentilles puissantes qui corrigent la cécité instinctive. Il permet de reconnaître quelles compétences naturelles existent, il indique que l'esprit est une collection hétérogène de ces compétences et, surtout, il fournit des théories positives de leurs conceptions. Einstein a dit un jour que "c'est la théorie qui décide de ce que nous pouvons observer". Une orientation évolutionniste est précieuse pour les psychologues, qui étudient un système biologique d'une complexité fantastique, car elle peut faire ressortir les contours complexes de la conception de l'esprit. Les théories des problèmes adaptatifs peuvent guider la recherche des programmes cognitifs qui les résolvent, sachant que les programmes cognitifs existants peuvent, à leur tour, guider la recherche de leur base neuronale. (Voir Figure 1.)

Le modèle standard des sciences sociales
L'un de nos collègues, Don Symons, aime à dire qu'on ne peut pas comprendre ce qu'une personne dit à moins de comprendre avec qui elle se dispute. L'application de la biologie évolutionniste à l'étude de l'esprit a mis la plupart des psychologues évolutionnistes en conflit avec une vision traditionnelle de sa structure, qui est apparue bien avant Darwin. Ce point de vue n'est pas une relique historique : il reste très influent, plus d'un siècle après que Darwin et William James ont écrit.

Avant et après Darwin, une opinion commune parmi les philosophes et les scientifiques était que l'esprit humain ressemble à une ardoise vierge, pratiquement sans contenu jusqu'à ce qu'il soit écrit par la main de l'expérience. Selon Thomas d'Aquin, il n'y a "rien dans l'intellect qui n'était pas auparavant dans les sens". , inscrit le contenu sur l'ardoise mentale. Le point de vue de David Hume était typique et a servi de modèle à de nombreuses théories ultérieures en psychologie et en sciences sociales : « il semble n'y avoir que trois principes de connexion entre les idées, à savoir la ressemblance, la contiguïté dans le temps ou dans le lieu et la cause ou l'effet. .”

Au fil des ans, la métaphore technologique utilisée pour décrire la structure de l'esprit humain a été constamment mise à jour, de l'ardoise vierge au standard en passant par l'ordinateur à usage général, mais le principe central de ces vues empiristes est resté le même. En effet, il est devenu l'orthodoxie régnante dans l'anthropologie, la sociologie et la plupart des domaines de la psychologie. Selon cette orthodoxie, tout le contenu spécifique de l'esprit humain dérive à l'origine du « extérieur » de l'environnement et du monde social « et l'architecture évoluée de l'esprit se compose uniquement ou principalement d'un petit nombre de mécanismes généraux indépendants du contenu, et qui naviguent sous des noms tels que “learning,” “induction,” “intelligence,” “imitation,” “rationality,” “rationality, ” “la capacité de culture,” ou simplement “culture.”

Selon ce point de vue, on pense que les mêmes mécanismes régissent la façon dont on acquiert une langue, comment on apprend à reconnaître les expressions émotionnelles, comment on pense à l'inceste, ou comment on acquiert des idées et des attitudes à propos des amis et de la réciprocité - tout sauf la perception. En effet, les mécanismes qui régissent le raisonnement, l'apprentissage et la mémoire sont supposés fonctionner de manière uniforme, selon des principes immuables, quel que soit le contenu sur lequel ils opèrent ou la catégorie ou le domaine plus large impliqué. (Pour cette raison, ils sont décrits comme indépendants du contenu ou généraux du domaine.) De tels mécanismes, par définition, n'ont pas de contenu préexistant intégré à leurs procédures, ils ne sont pas conçus pour construire certains contenus plus facilement que d'autres, et ils n'ont pas de fonctionnalités spécialisées pour le traitement de types particuliers de contenu. Puisque ces mécanismes mentaux hypothétiques n'ont aucun contenu à communiquer, il s'ensuit que tous les détails de ce que nous pensons et ressentons dérivent extérieurement, du monde physique et social. Le monde social organise et injecte du sens dans les esprits individuels, mais notre architecture psychologique humaine universelle n'a pas de structure distinctive qui organise le monde social ou l'imprègne de significations caractéristiques. Selon cette vision familière - ce que nous avons appelé ailleurs le modèle standard des sciences sociales - le contenu de l'esprit humain est principalement (ou entièrement) des constructions sociales libres, et les sciences sociales sont autonomes et déconnectées de tout fondement évolutif ou psychologique. (Tooby & Cosmides, 1992).

Trois décennies de progrès et de convergence en psychologie cognitive, biologie évolutive et neurosciences ont montré que cette vision de l'esprit humain est radicalement défectueuse. La psychologie évolutionniste fournit un cadre alternatif qui commence à le remplacer. De ce point de vue, tous les esprits humains normaux développent de manière fiable une collection standard de circuits de raisonnement et de régulation qui sont fonctionnellement spécialisés et, fréquemment, spécifiques à un domaine. Ces circuits organisent la façon dont nous interprétons nos expériences, injectent certains concepts et motivations récurrents dans notre vie mentale et fournissent des cadres de sens universels qui nous permettent de comprendre les actions et les intentions des autres. Sous le niveau de variabilité de surface, tous les humains partagent certains points de vue et hypothèses sur la nature du monde et l'action humaine en vertu de ces circuits de raisonnement universels humains.

Retour aux sources
Comment les psychologues évolutionnistes (PE) en sont-ils arrivés à ce point de vue ? Lorsqu'on repense un domaine, il est parfois nécessaire de revenir aux principes premiers, de se poser des questions de base telles que “Qu'est-ce qu'un comportement ?” “Qu'entend-on par ‘esprit’?” “Comment Quelque chose d'aussi intangible qu'un « esprit » peut-il avoir évolué, et quelle est sa relation avec le cerveau ? Les réponses à ces questions fournissent le cadre dans lequel opèrent les psychologues évolutionnistes. Nous allons essayer d'en résumer quelques-unes ici.

La psychologie est cette branche de la biologie qui étudie (1) le cerveau, (2) comment le cerveau traite l'information et (3) comment les programmes de traitement de l'information du cerveau génèrent un comportement.Une fois que l'on se rend compte que la psychologie est une branche de la biologie, les outils d'inférence développés en biologie - ses théories, ses principes et ses observations - peuvent être utilisés pour comprendre la psychologie. Voici cinq principes de base - tous tirés de la biologie - que les PE appliquent dans leurs tentatives pour comprendre la conception de l'esprit humain. Les cinq principes peuvent être appliqués à n'importe quel sujet en psychologie. Ils organisent les observations de manière à permettre de voir des liens entre des domaines apparemment aussi divers que la vision, le raisonnement et la sexualité.

Principe 1. Le cerveau est un système physique. Il fonctionne comme un ordinateur. Ses circuits sont conçus pour générer un comportement adapté à votre environnement.

Le cerveau est un système physique dont le fonctionnement est régi uniquement par les lois de la chimie et de la physique. Qu'est-ce que ça veut dire? Cela signifie que toutes vos pensées, vos espoirs, vos rêves et vos sentiments sont produits par des réactions chimiques qui se déroulent dans votre tête (une pensée qui donne à réfléchir). La fonction du cerveau est de traiter l'information. En d'autres termes, il s'agit d'un ordinateur composé de composés organiques (à base de carbone) plutôt que de puces de silicium. Le cerveau est composé de cellules : principalement des neurones et leurs structures de soutien. Les neurones sont des cellules spécialisées dans la transmission d'informations. Les réactions électrochimiques provoquent le feu des neurones.

Les neurones sont connectés les uns aux autres de manière très organisée. On peut considérer ces connexions comme des circuits, tout comme un ordinateur a des circuits. Ces circuits déterminent comment le cerveau traite les informations, tout comme les circuits de votre ordinateur déterminent comment il traite les informations. Les circuits neuronaux de votre cerveau sont connectés à des ensembles de neurones qui parcourent votre corps. Certains de ces neurones sont connectés à des récepteurs sensoriels, tels que la rétine de votre œil. D'autres sont liés à vos muscles. Les récepteurs sensoriels sont des cellules spécialisées dans la collecte d'informations du monde extérieur et d'autres parties du corps. (Vous pouvez sentir votre estomac se retourner parce qu'il contient des récepteurs sensoriels, mais vous ne pouvez pas sentir votre rate, qui en manque.) Les récepteurs sensoriels sont connectés aux neurones qui transmettent cette information à votre cerveau. D'autres neurones envoient des informations de votre cerveau aux motoneurones. Les motoneurones sont connectés à vos muscles, ils font bouger vos muscles. Ce mouvement est ce que nous appelons le comportement.

Les organismes qui ne bougent pas, n'ont pas de cerveau. Les arbres n'ont pas de cerveau, les buissons n'ont pas de cerveau, les fleurs n'ont pas de cerveau. En fait, certains animaux ne bougent pas pendant certaines étapes de leur vie. Et pendant ces étapes, ils n'ont pas de cerveau. L'ascidie de mer, par exemple, est un animal aquatique qui habite les océans. Au début de son cycle de vie, l'ascidie nage à la recherche d'un bon endroit pour s'attacher en permanence. Une fois qu'il a trouvé le bon rocher et s'y est attaché, il n'a plus besoin de son cerveau car il n'aura plus jamais besoin de bouger. Ainsi, il mange (résorbe) la majeure partie de son cerveau. Après tout, pourquoi gaspiller de l'énergie sur un organe désormais inutile ? Mieux vaut en tirer un bon repas.

En bref, les circuits du cerveau sont conçus pour générer des mouvements et des comportements en réponse aux informations de l'environnement. La fonction de votre cerveau, cet ordinateur mouillé, est de générer un comportement adapté à votre environnement.

Principe 2. Nos circuits neuronaux ont été conçus par la sélection naturelle pour résoudre les problèmes auxquels nos ancêtres ont été confrontés au cours de l'histoire de l'évolution de notre espèce.

Dire que la fonction de votre cerveau est de générer un comportement « approprié » à vos conditions environnementales ne veut pas dire grand-chose, à moins que vous n'ayez une définition de ce que « convient » signifie. Qu'est-ce qui compte comme un comportement approprié ?

“Appropriate” a des significations différentes pour différents organismes. Vous avez des récepteurs sensoriels qui sont stimulés par la vue et l'odeur des matières fécales - pour le dire plus crûment, vous pouvez voir et sentir les excréments. Un fumier peut aussi voler. Mais en détectant la présence d'excréments dans l'environnement, ce qui compte comme un comportement approprié pour vous diffère de ce qui est approprié pour la mouche du fumier. En sentant les excréments, le comportement approprié pour une mouche femelle des excréments est de se déplacer vers les excréments, de se poser dessus et de pondre ses œufs. Les excréments sont de la nourriture pour une larve de mouche du fumier. Par conséquent, le comportement approprié pour une larve de mouche du fumier est de manger du fumier. Et, parce que les mouches des excréments femelles traînent près des tas d'excréments, le comportement approprié pour une mouche des excréments mâle est de bourdonner autour de ces tas, essayant de s'accoupler pour une mouche des excréments mâle, un tas d'excréments est un joint de ramassage.

Mais pour vous, les selles sont une source de maladies contagieuses. Pour vous, ils ne sont pas de la nourriture, ils ne sont pas un bon endroit pour élever vos enfants, et ils ne sont pas un bon endroit pour chercher un rendez-vous. Parce qu'un tas d'excréments est une source de maladies contagieuses pour un être humain, le comportement approprié pour vous est de vous éloigner de la source de l'odeur. Peut-être que vos muscles faciaux formeront également l'expression de dégoût interculturelle universelle, dans laquelle votre nez se plisse pour protéger les yeux et le nez des substances volatiles et la langue dépasse légèrement, comme si vous éjectiez quelque chose de votre bouche.

Pour vous, ce tas de crottes est « dégoûtant ». Pour une femelle mouche du fumier, à la recherche d'un bon quartier et d'une belle maison pour élever ses enfants, ce tas de fumier est une belle vision d'un manoir. (Voir un tas de fumier comme un manoir - c'est ce que William James voulait dire en faisant paraître le naturel étrange).

Le fait est que les environnements ne spécifient pas en eux-mêmes ce qui compte comme un comportement « approprié ». En d'autres termes, vous ne pouvez pas dire « Mon environnement m'a poussé à le faire ! » et en rester là. En principe, un ordinateur ou un circuit pourrait être conçu pour lier n'importe quel stimulus donné dans l'environnement à n'importe quel type de comportement. Le comportement auquel un stimulus donne lieu est fonction des circuits neuronaux de l'organisme. Cela signifie que si vous étiez un concepteur de cerveaux, vous auriez pu concevoir le cerveau humain pour qu'il réponde de la manière que vous vouliez, pour lier toute entrée environnementale à n'importe quel comportement. table quand elle sent un bon tas de crottin frais.

Mais qu'a fait le véritable concepteur du cerveau humain, et pourquoi ? Pourquoi trouvons-nous les fruits sucrés et la bouse dégoûtants ? En d'autres termes, comment avons-nous obtenu les circuits que nous avons, plutôt que ceux que possède la mouche du fumier ?

Lorsque nous parlons d'un ordinateur domestique, la réponse à cette question est simple : ses circuits ont été conçus par un ingénieur, et l'ingénieur les a conçus d'une manière plutôt que d'une autre afin qu'ils résolvent les problèmes que l'ingénieur voulait qu'ils résolvent des problèmes tels que ajouter ou soustraire ou accéder à une adresse particulière dans la mémoire de l'ordinateur. Vos circuits neuronaux ont également été conçus pour résoudre des problèmes. Mais ils n'ont pas été conçus par un ingénieur. Ils ont été conçus par le processus évolutif, et la sélection naturelle est la seule force évolutive capable de créer des machines organisées de manière complexe.

La sélection naturelle ne fonctionne pas "pour le bien de l'espèce", comme beaucoup le pensent. Comme nous le verrons plus en détail ci-dessous, il s'agit d'un processus dans lequel une caractéristique de conception phénotypique provoque sa propre propagation à travers une population (ce qui peut se produire même dans les cas où cela conduit à l'extinction de l'espèce). En attendant (pour continuer nos exemples scatologiques), vous pouvez considérer la sélection naturelle comme le principe « manger et mourir ». Tous les animaux ont besoin de circuits neuronaux qui régissent ce qu'ils mangent. Savoir ce qui est sûr à manger est un problème que tous les animaux doivent résoudre. Pour les humains, les matières fécales ne sont pas bonnes à manger car elles sont une source de maladies contagieuses. Imaginez maintenant un humain ancestral qui avait des circuits neuronaux qui rendaient la bouse parfumée douce - ce qui lui donnait envie de creuser chaque fois qu'il passait devant un tas de bouse malodorante. Cela augmenterait sa probabilité de contracter une maladie. S'il tombait malade à cause de cela, il serait trop fatigué pour trouver beaucoup de nourriture, trop épuisé pour aller chercher une compagne, et il pourrait même mourir d'une mort prématurée. En revanche, une personne avec des circuits neuronaux différents, ceux qui lui font éviter les matières fécales, tomberait moins souvent malade. Il aura donc plus de temps pour trouver de la nourriture et des partenaires et vivra plus longtemps. La première personne mangera du fumier et mourra, la seconde l'évitera et vivra. En conséquence, le mangeur de crottin aura moins d'enfants que le mangeur de crottin. Étant donné que les circuits neuronaux des enfants ont tendance à ressembler à ceux de leurs parents, il y aura moins de mangeurs d'excréments dans la prochaine génération, et plus d'éviteurs d'excréments. Au fur et à mesure que ce processus se poursuit, génération après génération, les mangeurs d'excréments finiront par disparaître de la population. Pourquoi? Ils ont mangé du fumier et sont morts. Les seuls types de personnes qui resteront dans la population seront ceux comme vous et moi, ceux qui descendent des éviteurs de fumier. Il ne restera plus personne qui possède des circuits neuronaux qui rendent le fumier délicieux.

En d'autres termes, la raison pour laquelle nous avons un ensemble de circuits plutôt qu'un autre est que les circuits que nous avons étaient mieux à même de résoudre les problèmes auxquels nos ancêtres ont été confrontés au cours de l'histoire de l'évolution de notre espèce que les circuits alternatifs. Le cerveau est un système informatique construit naturellement dont la fonction est de résoudre des problèmes adaptatifs de traitement de l'information (tels que la reconnaissance faciale, l'interprétation des menaces, l'acquisition du langage ou la navigation). Au cours de l'évolution, ses circuits ont été ajoutés de manière cumulative car ils "raisonnaient" ou "traitaient l'information" d'une manière qui améliorait la régulation adaptative du comportement et de la physiologie.

Réaliser que la fonction du cerveau est le traitement de l'information a permis aux scientifiques cognitifs de résoudre (au moins une version du) problème esprit/corps. Pour les chercheurs en sciences cognitives, cerveau et esprit sont des termes qui font référence au même système, qui peut être décrit de deux manières complémentaires - soit en termes de propriétés physiques (le cerveau), soit en termes de fonctionnement de traitement de l'information (le dérange). L'organisation physique du cerveau a évolué parce que cette organisation physique a entraîné certaines relations de traitement de l'information, celles qui étaient adaptatives.

Il est important de réaliser que nos circuits n'ont pas été conçus pour résoudre n'importe quel type de problème. Ils ont été conçus pour résoudre des problèmes d'adaptation. Les problèmes adaptatifs ont deux caractéristiques déterminantes. Premièrement, ce sont ceux qui sont apparus encore et encore au cours de l'histoire évolutive d'une espèce. Deuxièmement, ce sont des problèmes dont la solution a affecté la reproduction d'organismes individuels - aussi indirecte que puisse être la chaîne causale, et aussi petit que soit l'effet sur le nombre de descendants produits. En effet, la reproduction différentielle (et non la survie en soi) est le moteur de la sélection naturelle. Considérez le sort d'un circuit qui a eu pour effet, en moyenne, d'augmenter le taux de reproduction des organismes qui l'arboraient, mais qui a raccourci leur durée de vie moyenne (ce qui fait que les mères risquent la mort pour sauver leurs enfants, par exemple) . Si cet effet persistait sur de nombreuses générations, sa fréquence dans la population augmenterait. En revanche, tout circuit dont l'effet moyen était de diminuer le taux de reproduction des organismes qui le possédaient finirait par disparaître de la population. La plupart des problèmes d'adaptation ont à voir avec la façon dont un organisme gagne sa vie : ce qu'il mange, ce qui le mange, avec qui il s'accouple, avec qui il socialise, comment il communique, etc. Les seuls types de problèmes que la sélection naturelle peut concevoir des circuits pour résoudre sont les problèmes adaptatifs.

Évidemment, nous sommes capables de résoudre des problèmes qu'aucun chasseur-cueilleur n'a jamais eu à résoudre - nous pouvons apprendre les mathématiques, conduire des voitures, utiliser des ordinateurs. Notre capacité à résoudre d'autres types de problèmes est un effet secondaire ou un sous-produit des circuits conçus pour résoudre des problèmes adaptatifs. Par exemple, lorsque nos ancêtres sont devenus bipèdes, lorsqu'ils ont commencé à marcher sur deux jambes au lieu de quatre, ils ont dû développer un très bon sens de l'équilibre. Et nous avons des mécanismes très complexes dans notre oreille interne qui nous permettent d'atteindre notre excellent sens de l'équilibre. Maintenant, le fait que nous puissions bien équilibrer sur deux jambes tout en bougeant signifie que nous pouvons faire autre chose que marcher, cela signifie que nous pouvons faire du skateboard ou surfer sur les vagues sur une planche de surf. Mais nos ancêtres chasseurs-cueilleurs ne creusaient pas dans les boucles de la soupe primordiale. Le fait que nous puissions surfer et faire du skateboard ne sont que des sous-produits d'adaptations conçues pour l'équilibre en marchant sur deux jambes.

Principe 3. La conscience n'est que la pointe de l'iceberg, la plupart de ce qui se passe dans votre esprit vous est caché. En conséquence, votre expérience consciente peut vous faire croire que notre circuit est plus simple qu'il ne l'est en réalité. La plupart des problèmes que vous rencontrez comme faciles à résoudre sont très difficiles à résoudre — ils nécessitent des circuits neuronaux très compliqués

Vous n'êtes pas, et ne pouvez pas devenir, conscient de la plupart des activités en cours de votre cerveau. Pensez au cerveau comme à l'ensemble du gouvernement fédéral et à votre conscience comme au président des États-Unis. Maintenant, pensez à vous-même, au moi que vous expérimentez consciemment en tant que président. Si vous étiez président, comment sauriez-vous ce qui se passe dans le monde ? Des membres du Cabinet, comme le secrétaire à la Défense, venaient vous dire des choses - par exemple, que les Serbes de Bosnie violent leur accord de cessez-le-feu. Comment les membres du Cabinet savent-ils ce genre de choses? Parce que des milliers de bureaucrates du Département d'État, des milliers d'agents de la CIA en Serbie et dans d'autres parties du monde, des milliers de soldats stationnés à l'étranger et des centaines de journalistes d'investigation collectent et évaluent d'énormes quantités d'informations du monde entier. Mais vous, en tant que président, ne savez pas et, en fait, vous ne pouvez pas savoir ce que chacun de ces milliers d'individus faisaient en recueillant toutes ces informations au cours des derniers mois, ce que chacun d'eux a vu, ce que chacun d'entre eux ont lu, à qui chacun d'eux a parlé, quelles conversations ont été enregistrées clandestinement, quels bureaux ont été mis sur écoute. Tout ce que vous, en tant que Président, savez, c'est la conclusion finale à laquelle le Secrétaire de la Défense est arrivé sur la base des informations qui lui ont été transmises. Et tout ce qu'il sait, c'est ce que d'autres hauts fonctionnaires lui ont transmis, et ainsi de suite. En fait, aucun individu ne connaît tous les faits sur la situation, car ces faits sont répartis entre des milliers de personnes. De plus, chacun des milliers d'individus impliqués connaît toutes sortes de détails sur la situation qu'ils ont décidée n'était pas assez importante pour être transmise à des niveaux supérieurs.

Il en est ainsi de votre expérience consciente. Les seules choses dont vous prenez conscience sont quelques conclusions de haut niveau transmises par des milliers et des milliers de mécanismes spécialisés : certains qui recueillent des informations sensorielles du monde, d'autres qui analysent et évaluent ces informations, vérifient les incohérences, remplissent les blancs , comprendre ce que tout cela signifie.

Il est important pour tout scientifique qui étudie l'esprit humain de garder cela à l'esprit. En découvrant comment fonctionne l'esprit, votre expérience consciente de vous-même et du monde peut suggérer des hypothèses précieuses. Mais ces mêmes intuitions peuvent également vous induire en erreur. Ils peuvent vous faire croire que notre circuit neuronal est plus simple qu'il ne l'est en réalité.

Pensez à la vision. Votre expérience consciente vous dit que voir est simple : vous ouvrez les yeux, la lumière frappe votre rétine, et le tour est joué ! — tu vois. C'est sans effort, automatique, fiable, rapide, inconscient et ne nécessite aucune instruction explicite - personne n'a besoin d'aller à l'école pour apprendre à voir. Mais cette apparente simplicité est trompeuse. Votre rétine est une feuille bidimensionnelle de cellules sensibles à la lumière recouvrant l'intérieur du dos de votre globe oculaire. Déterminer quels objets tridimensionnels existent dans le monde en se basant uniquement sur les réactions chimiques dépendantes de la lumière qui se produisent dans ce réseau de cellules à deux dimensions pose des problèmes extrêmement complexes - si complexes, en fait, qu'aucun programmeur informatique n'a encore été capable de créer un robot qui peut voir notre façon de voir. Vous voyez avec votre cerveau, pas seulement vos yeux, et votre cerveau contient une vaste gamme de circuits dédiés et à usage spécial, chacun étant spécialisé pour résoudre un élément différent du problème. Vous avez besoin de toutes sortes de circuits juste pour voir votre mère marcher, par exemple. Vous avez des circuits spécialisés pour (1) analyser la forme des objets (2) détecter la présence de mouvement (3) détecter la direction du mouvement (4) juger la distance (5) analyser la couleur (6) identifier un objet comme humain ( 7) reconnaître que le visage que vous voyez est celui de maman plutôt que celui de quelqu'un d'autre. Chaque circuit individuel crie ses informations aux circuits de niveau supérieur, qui vérifient les "faits générés par un circuit" par rapport aux "faits générés par les autres", résolvant les contradictions. Ensuite, ces conclusions sont transmises à des circuits de niveau encore plus élevé, qui les rassemblent toutes et remettent le rapport final au président - votre conscience. Mais tout ce dont le président prend conscience, c'est la vue de maman marchant. Bien que chaque circuit soit spécialisé pour résoudre une tâche délimitée, ils travaillent ensemble pour produire un résultat fonctionnel coordonné - dans ce cas, votre expérience consciente du monde visuel. Voir est sans effort, automatique, fiable et rapide précisément parce que nous avons toutes ces machines compliquées et dédiées.

En d'autres termes, nos intuitions peuvent nous tromper. Notre expérience consciente d'une activité aussi "facile" ou "naturelle" peut nous conduire à sous-estimer grossièrement la complexité des circuits qui la rendent possible. Faire ce qui vient “naturellement”, sans effort, ou automatiquement est rarement simple d'un point de vue technique. Trouver quelqu'un de beau, tomber amoureux, se sentir jaloux, tout peut sembler aussi simple et automatique et sans effort que d'ouvrir les yeux et de voir. Si simple qu'il semble qu'il n'y ait pas grand-chose à expliquer. Mais ces activités ne semblent sans effort que parce qu'il existe une vaste gamme de circuits neuronaux complexes qui les soutiennent et les régulent.

Principe 4. Différents circuits neuronaux sont spécialisés pour résoudre différents problèmes adaptatifs.

Un principe d'ingénierie de base est que la même machine est rarement capable de résoudre aussi bien deux problèmes différents. Nous avons à la fois des tournevis et des scies car chacun résout un problème particulier mieux que l'autre. Imaginez juste essayer de couper des planches de bois avec un tournevis ou de tourner des vis avec une scie.

Notre corps est divisé en organes, comme le cœur et le foie, précisément pour cette raison. Le pompage du sang dans tout le corps et la détoxification des poisons sont deux problèmes très différents.Par conséquent, votre corps a une machine différente pour résoudre chacun d'eux. La conception du cœur est spécialisée pour pomper le sang, la conception du foie est spécialisée pour la détoxification des poisons. Votre foie ne peut pas fonctionner comme une pompe et votre cœur n'est pas doué pour détoxifier les poisons.

Pour la même raison, notre esprit est constitué d'un grand nombre de circuits fonctionnellement spécialisés. Par exemple, nous avons des circuits neuronaux dont la conception est spécialisée pour la vision. Tout ce qu'ils font, c'est vous aider à voir. La conception d'autres circuits neuronaux est spécialisée pour l'audition. Tout ce qu'ils font, c'est détecter les changements de pression atmosphérique et en extraire des informations. Ils ne participent pas à la vision, aux vomissements, à la vanité, à la vengeance ou à quoi que ce soit d'autre. D'autres circuits neuronaux sont spécialisés dans l'attirance sexuelle, c'est-à-dire qu'ils régissent ce que vous trouvez sexuellement excitant, ce que vous considérez comme beau, avec qui vous aimez sortir, etc.

Nous avons tous ces circuits neuronaux spécialisés car le même mécanisme est rarement capable de résoudre différents problèmes adaptatifs. Par exemple, nous avons tous des circuits neuronaux conçus pour choisir des aliments nutritifs sur la base des circuits de goût et d'odeur qui régissent nos choix alimentaires. Mais imaginez une femme qui utilise ce même circuit neuronal pour choisir un partenaire. Elle choisirait en effet un compagnon étrange (peut-être une énorme barre de chocolat ?). Pour résoudre le problème adaptatif de trouver le bon partenaire, nos choix doivent être guidés par des normes qualitativement différentes de celles du choix de la bonne nourriture ou du bon habitat. Par conséquent, le cerveau doit être composé d'un grand ensemble de circuits, avec différents circuits spécialisés pour résoudre différents problèmes. Vous pouvez considérer chacun de ces circuits spécialisés comme un mini-ordinateur dédié à la résolution d'un problème. Ces mini-ordinateurs dédiés sont parfois appelés modules. Il y a donc un sens dans lequel vous pouvez voir le cerveau comme une collection de mini-ordinateurs dédiés — une collection de modules. Il doit bien sûr exister des circuits dont la conception est spécialisée pour intégrer la sortie de tous ces mini-ordinateurs dédiés pour produire un comportement. Ainsi, plus précisément, on peut voir le cerveau comme un ensemble de mini-ordinateurs dédiés dont les opérations sont fonctionnellement intégrées pour produire un comportement.

Les psychologues savent depuis longtemps que l'esprit humain contient des circuits spécialisés pour différents modes de perception, tels que la vision et l'audition. Mais jusqu'à récemment, on pensait que la perception et, peut-être, le langage étaient les seules activités causées par des processus cognitifs spécialisés (par exemple, Fodor, 1983). D'autres fonctions cognitives - apprentissage, raisonnement, prise de décision - étaient censées être accomplies par des circuits à vocation très générale : touche-à-tout, mais maître d'aucun. Les principaux candidats étaient les algorithmes « rationnels » : ceux qui implémentent des méthodes formelles pour le raisonnement inductif et déductif, telles que la règle de Bayes ou le calcul propositionnel (une logique formelle). "L'intelligence générale" une faculté hypothétique composée de circuits de raisonnement simples, peu nombreux, indépendants du contenu et à usage général, était considérée comme le moteur qui génère des solutions aux problèmes de raisonnement. La flexibilité du raisonnement humain, c'est-à-dire notre capacité à résoudre de nombreux types de problèmes différents, était considérée comme la preuve de la généralité des circuits qui le génèrent.

Une perspective évolutionniste suggère le contraire (Tooby & Cosmides, 1992). Les machines biologiques sont calibrées en fonction des environnements dans lesquels elles ont évolué et elles contiennent des informations sur les propriétés récurrentes de manière stable de ces mondes ancestraux. (Par exemple, les mécanismes humains de constance des couleurs sont calibrés en fonction des changements naturels de l'éclairage terrestre, par conséquent, l'herbe paraît verte à la fois à midi et au coucher du soleil, même si les propriétés spectrales de la lumière qu'elle réfléchit ont considérablement changé.) Les algorithmes rationnels ne le font pas, car ils sont indépendants du contenu. La figure 2 montre deux règles d'inférence à partir du calcul propositionnel, un système qui permet de déduire de vraies conclusions à partir de vraies prémisses, quel que soit le sujet des prémisses, peu importe à quoi P et Q se réfèrent. La règle de Bayes, une équation pour calculer la probabilité d'une hypothèse à partir de données, est également indépendante du contenu. Il peut être appliqué indistinctement au diagnostic médical, aux jeux de cartes, au succès de chasse ou à tout autre sujet. Il ne contient aucune connaissance spécifique au domaine, il ne peut donc pas prendre en charge les inférences qui s'appliqueraient au choix du partenaire, par exemple, mais pas à la chasse. (C'est le prix de l'indépendance du contenu.)

Les résolveurs de problèmes évolués, cependant, sont équipés de draps pour berceau : ils arrivent à un problème en sachant déjà beaucoup de choses à ce sujet. Par exemple, le cerveau d'un nouveau-né possède des systèmes de réponse qui « s'attendent à ce que des visages soient présents dans l'environnement : les bébés de moins de 10 minutes tournent les yeux et la tête en réponse à des motifs ressemblant à des visages, mais pas à des versions brouillées de le même modèle avec des fréquences spatiales identiques (Johnson & Morton, 1991). Les nourrissons font des hypothèses ontologiques fortes sur la façon dont le monde fonctionne et sur le genre de choses qu'il contient, même à 2 mois et demi (le point auquel ils peuvent voir assez bien pour être testés). Ils supposent, par exemple, qu'il contiendra des objets rigides qui sont continus dans l'espace et le temps, et ils ont préféré des moyens d'analyser le monde en objets séparés (par exemple, Baillergeon, 1986 Spelke, 1990). Ignorant la forme, la couleur et la texture, ils traitent toute surface cohésive, délimitée et se déplaçant comme une unité comme un seul objet. Lorsqu'un objet solide semble traverser un autre, ces nourrissons sont surpris. Pourtant, un système sans hypothèse de « privilége » et un système véritablement « ouvert d'esprit » ne serait pas perturbé par de tels affichages. En observant les objets interagir, les bébés de moins d'un an distinguent les événements causaux des événements non causaux qui ont des propriétés spatio-temporelles similaires. distinction), ils supposent que le mouvement automoteur des objets animés est causé par des états internes invisibles (objectifs et intentions) dont la présence doit être inférée, car les états internes ne peuvent pas être vus (Baron-Cohen, 1995 Leslie, 1988 1994 ). Les tout-petits ont un système de « lecture mentale » bien développé, qui utilise la direction et le mouvement des yeux pour déduire ce que les autres veulent, savent et croient (Baron-Cohen, 1995). (Lorsque ce système est altéré, comme dans l'autisme, l'enfant ne peut pas déduire ce que les autres croient.) Lorsqu'un adulte prononce un son semblable à un mot en désignant un nouvel objet, les tout-petits supposent que le mot fait référence à l'objet entier, plutôt qu'à l'un des ses parties (Markman, 1989).

Sans ces hypothèses privilégiées sur les visages, les objets, la causalité physique, les autres esprits, le sens des mots, etc., un enfant en développement pourrait en apprendre très peu sur son environnement. Par exemple, un enfant autiste qui a un QI normal et des systèmes de perception intacts est néanmoins incapable de faire des inférences simples sur les états mentaux (Baron-Cohen, 1995). Les enfants atteints du syndrome de Williams sont profondément retardés et ont des difficultés à apprendre même des tâches spatiales très simples, mais ils sont bons pour déduire les états mentaux des autres. Certains de leurs mécanismes de raisonnement sont endommagés, mais leur système de lecture mentale est intact.

Des problèmes différents nécessitent des draps de berceau différents. Par exemple, la connaissance des intentions, des croyances et des désirs, qui permet de déduire le comportement des personnes, sera trompeuse si elle est appliquée à des objets inanimés. Deux machines valent mieux qu'une lorsque le drap de lit qui aide à résoudre les problèmes dans un domaine est trompeur dans un autre. Cela suggère que de nombreux mécanismes informatiques évolués seront spécifiques à un domaine : ils seront activés dans certains domaines mais pas dans d'autres. Certains d'entre eux incarneront des méthodes rationnelles, mais d'autres auront des procédures d'inférence à usage spécial qui répondent non pas à une forme logique mais à des procédures de types de contenu qui fonctionnent bien dans la structure écologique stable d'un domaine particulier, même si elles peuvent conduire à inférences fausses ou contradictoires si elles ont été activées en dehors de ce domaine.

Plus un système a de draps pour berceau, plus il peut résoudre de problèmes. Un cerveau équipé d'une multiplicité de moteurs d'inférence spécialisés sera capable de générer un comportement sophistiqué qui est sensible à son environnement. De ce point de vue, la flexibilité et la puissance souvent attribuées aux algorithmes indépendants du contenu sont illusoires. Toutes choses égales par ailleurs, un système riche en contenu pourra en déduire plus qu'un système pauvre en contenu.

Les machines limitées à l'exécution de la règle de Bayes, du modus ponens et d'autres procédures "rationnelles" dérivées des mathématiques ou de la logique sont faibles en termes de calcul par rapport au système décrit ci-dessus (Tooby et Cosmides, 1992). Les théories de la rationalité qu'ils incarnent sont "sans environnement" et ont été conçues pour produire des inférences valides dans tous les domaines. Ils peuvent être appliqués à une grande variété de domaines, cependant, uniquement parce qu'ils manquent d'informations qui seraient utiles dans un domaine mais pas dans un autre. N'ayant pas de fiches de crèche, il y a peu qu'ils peuvent déduire sur un domaine n'ayant pas d'hypothèses privilégiées, il y a peu qu'ils puissent induire avant que leur fonctionnement ne soit détourné par explosion combinatoire. La différence entre les méthodes spécifiques au domaine et les méthodes indépendantes du domaine s'apparente à la différence entre les experts et les novices : les experts peuvent résoudre les problèmes plus rapidement et plus efficacement que les novices car ils en savent déjà beaucoup sur le domaine du problème.

Le point de vue de William James sur l'esprit, qui a été ignoré pendant une grande partie du 20e siècle, est aujourd'hui justifié. Il existe maintenant des preuves de l'existence de circuits spécialisés pour le raisonnement sur les objets, la causalité physique, le nombre, le monde biologique, les croyances et les motivations d'autres individus et les interactions sociales (pour une revue, voir Hirschfeld & amp Gelman, 1994). On sait maintenant que les mécanismes d'apprentissage qui régissent l'acquisition du langage sont différents de ceux qui régissent l'acquisition des aversions alimentaires, et tous deux sont différents des mécanismes d'apprentissage qui régissent l'acquisition des phobies des serpents (Garcia, 1990 Pinker, 1994 Mineka et Cooke, 1985). Les exemples abondent.

Les “instincts” sont souvent considérés comme l'opposé du “raisonnement” et de l'“apprentissage”. Homo sapiens est considéré comme l'« animal rationnel », une espèce dont les instincts, obviés par la culture, ont été effacés par l'évolution. Mais les circuits de raisonnement et les circuits d'apprentissage discutés ci-dessus ont les cinq propriétés suivantes : (1) ils sont structurés de manière complexe pour résoudre un type spécifique de problème adaptatif, (2) ils se développent de manière fiable chez tous les êtres humains normaux, (3) ils se développent sans aucun effort conscient et en l'absence de toute instruction formelle, (4) ils sont appliqués sans aucune prise de conscience de leur logique sous-jacente, et (5) ils sont distincts des capacités plus générales à traiter l'information ou à se comporter intelligemment. En d'autres termes, ils ont toutes les caractéristiques de ce que l'on considère habituellement comme un « instinct » (Pinker, 1994). En fait, on peut considérer ces systèmes informatiques spécialisés comme des instincts de raisonnement et des instincts d'apprentissage. Ils font certains types d'inférences tout aussi faciles, sans effort et "naturelles" pour nous que les humains, comme tisser une toile l'est à une araignée ou que l'estime l'est à une fourmi du désert.

Les étudiants demandent souvent si un comportement a été causé par “instinct” ou “learning”. Une meilleure question serait « quels instincts ont causé l'apprentissage ? »

Principe 5. Nos crânes modernes abritent un esprit de l'âge de pierre.
La sélection naturelle, le processus qui a conçu notre cerveau, prend beaucoup de temps pour concevoir un circuit de toute complexité. Le temps qu'il faut pour construire des circuits adaptés à un environnement donné est si lent qu'il est même difficile d'imaginer que c'est comme une pierre sculptée par le sable soufflé par le vent. Même des changements relativement simples peuvent prendre des dizaines de milliers d'années.

L'environnement dans lequel les humains et, par conséquent, les esprits humains ont évolué était très différent de notre environnement moderne. Nos ancêtres ont passé plus de 99% de l'histoire de l'évolution de notre espèce à vivre dans des sociétés de chasseurs-cueilleurs. Cela signifie que nos ancêtres vivaient en petites bandes nomades de quelques dizaines d'individus qui se nourrissaient chaque jour de la cueillette des plantes ou de la chasse aux animaux. Chacun de nos ancêtres était, en effet, en voyage de camping qui a duré toute une vie, et ce mode de vie a duré la plupart des 10 derniers millions d'années.

Génération après génération, pendant 10 millions d'années, la sélection naturelle a lentement sculpté le cerveau humain, favorisant des circuits capables de résoudre les problèmes quotidiens de nos ancêtres chasseurs-cueilleurs - des problèmes tels que trouver des partenaires, chasser des animaux, cueillir des plantes aliments, négocier avec des amis, se défendre contre les agressions, élever des enfants, choisir un bon habitat, etc. Ceux dont les circuits étaient mieux conçus pour résoudre ces problèmes ont laissé plus d'enfants, et nous en sommes les descendants.

Notre espèce a vécu en chasseurs-cueilleurs 1000 fois plus longtemps qu'autre chose. Le monde qui semble si familier pour vous et moi, un monde avec des routes, des écoles, des épiceries, des usines, des fermes et des États-nations, n'a duré qu'un clin d'œil par rapport à toute notre histoire évolutive. L'ère de l'informatique n'est qu'un peu plus vieille que l'étudiant moyen et la révolution industrielle n'a que 200 ans. L'agriculture est apparue pour la première fois sur terre il y a seulement 10 000 ans, et ce n'est qu'il y a environ 5 000 ans que jusqu'à la moitié de la population humaine se livrait à l'agriculture plutôt qu'à la chasse et à la cueillette. La sélection naturelle est un processus lent, et il n'y a pas eu assez de générations pour qu'elle conçoive des circuits bien adaptés à notre vie post-industrielle.

En d'autres termes, nos crânes modernes abritent un esprit de l'âge de pierre. La clé pour comprendre comment fonctionne l'esprit moderne est de réaliser que ses circuits n'ont pas été conçus pour résoudre les problèmes quotidiens d'un Américain moderne - ils ont été conçus pour résoudre les problèmes quotidiens de notre chasseur. ancêtres cueilleurs. Ces priorités de l'âge de pierre ont produit un cerveau bien meilleur pour résoudre certains problèmes que d'autres. Par exemple, il nous est plus facile de traiter avec de petits groupes de personnes de la taille d'une bande de chasseurs-cueilleurs qu'avec des foules de milliers de personnes, il nous est plus facile d'apprendre à craindre les serpents que les prises électriques, même si les prises électriques représentent une plus grande menace que les serpents font dans la plupart des communautés américaines. Dans de nombreux cas, notre cerveau est mieux à même de résoudre les types de problèmes auxquels nos ancêtres étaient confrontés dans les savanes africaines qu'à résoudre les tâches plus familières auxquelles nous sommes confrontés dans une salle de classe ou une ville moderne. En disant que nos crânes modernes abritent un esprit de l'âge de pierre, nous ne voulons pas dire que nos esprits ne sont pas sophistiqués. Bien au contraire : ce sont des ordinateurs très sophistiqués, dont les circuits sont élégamment conçus pour résoudre les types de problèmes auxquels nos ancêtres étaient régulièrement confrontés.

Un élément nécessaire (mais pas suffisant) de toute explication du comportement « moderne ou autre » est une description de la conception de la machinerie informatique qui le génère. Le comportement dans le présent est généré par des mécanismes de traitement de l'information qui existent parce qu'ils ont résolu des problèmes d'adaptation dans le passé - dans les environnements ancestraux dans lesquels la lignée humaine a évolué.

Pour cette raison, la psychologie évolutionniste est implacablement orientée vers le passé. Les mécanismes cognitifs qui existent parce qu'ils ont résolu des problèmes de manière efficace dans le passé ne généreront pas nécessairement un comportement adaptatif dans le présent. En effet, les PE rejettent l'idée que l'on a « expliqué » un modèle de comportement en montrant qu'il favorise la forme physique dans les conditions modernes (pour les articles des deux côtés de cette controverse, voir les réponses dans le même numéro de revue à Symons (1990) et Tooby et Cosmides (1990a)).

Bien que l'on pense que la lignée des hominidés a évolué dans les savanes africaines, l'environnement d'adaptation évolutive, ou EEA, n'est pas un lieu ou un temps. C'est le composite statistique des pressions de sélection qui a provoqué la conception d'une adaptation. Ainsi, l'EEE pour une adaptation peut être différent de celui d'une autre. Les conditions d'éclairage terrestre, qui forment (une partie de) l'AEE pour l'œil des vertébrés, sont restées relativement constantes pendant des centaines de millions d'années (jusqu'à l'invention de l'ampoule à incandescence), en revanche, l'AEE qui a sélectionné les mécanismes qui amènent les hommes humains à fournir à leur progéniture — une situation qui s'écarte du modèle typique des mammifères — semble n'avoir que deux millions d'années environ.

Les cinq principes sont des outils pour réfléchir à la psychologie, qui peuvent être appliqués à n'importe quel sujet : sexe et sexualité, comment et pourquoi les gens coopèrent, si les gens sont rationnels, comment les bébés voient le monde, conformité, agressivité, audition, vision, sommeil, alimentation , l'hypnose, la schizophrénie et ainsi de suite. Le cadre qu'ils fournissent relie les domaines d'étude, et sauve de la noyade en particulier. Chaque fois que vous essayez de comprendre un aspect du comportement humain, ils vous encouragent à poser les questions fondamentales suivantes :

Où dans le cerveau se trouvent les circuits concernés et comment, physiquement, fonctionnent-ils ?
Quel type d'information est traité par ces circuits ?
Quels programmes de traitement de l'information ces circuits incarnent-ils ? et
A quoi ces circuits étaient-ils destinés (dans un contexte de chasseurs-cueilleurs) ?
Maintenant que nous avons renoncé à ce raclement de gorge préliminaire, il est temps d'expliquer le cadre théorique à partir duquel les cinq principes - et d'autres principes fondamentaux de la psychologie évolutionniste - ont été dérivés.

Comprendre la conception des organismes
Logique adaptationniste et psychologie évolutionniste
Explications phylogénétiques versus adaptationnistes. Le but de la théorie de Darwin était d'expliquer la conception phénotypique : pourquoi les becs des pinsons diffèrent-ils d'une espèce à l'autre ? Pourquoi les animaux dépensent-ils de l'énergie pour attirer des partenaires qui pourraient être dépensés pour leur survie ? Pourquoi les expressions faciales humaines d'émotion sont-elles similaires à celles trouvées chez d'autres primates ?

Deux des principes évolutifs les plus importants expliquant les caractéristiques des animaux sont (1) la descendance commune et (2) l'adaptation entraînée par la sélection naturelle. Si nous sommes tous liés les uns aux autres, et à toutes les autres espèces, en vertu d'une descendance commune, alors on pourrait s'attendre à trouver des similitudes entre les humains et leurs plus proches parents primates. Cette approche phylogénétique a une longue histoire en psychologie : elle incite à rechercher des continuités phylogénétiques impliquées par l'héritage de traits homologues d'ancêtres communs.

Une approche adaptationniste de la psychologie conduit à la recherche d'une conception adaptative, qui implique généralement l'examen des capacités mentales différenciées par niche propres à l'espèce étudiée. Le livre de George Williams de 1966, Adaptation and Natural Selection, a clarifié la logique de l'adaptationnisme. Ce faisant, ce travail a jeté les bases de la psychologie évolutionniste moderne. La psychologie évolutionniste peut être considérée comme l'application de la logique adaptationniste à l'étude de l'architecture de l'esprit humain.

Pourquoi la structure reflète-t-elle la fonction ? En biologie évolutive, il existe plusieurs niveaux d'explication qui sont complémentaires et mutuellement compatibles. L'explication à un niveau (par exemple, la fonction adaptative) n'exclut pas ou n'invalide pas les explications à un autre (par exemple, neuronal, cognitif, social, culturel, économique). Les PE utilisent des théories de la fonction adaptative pour guider leurs recherches sur les structures phénotypiques. Pourquoi est-ce possible ?

Le processus évolutif a deux composantes : le hasard et la sélection naturelle. La sélection naturelle est la seule composante du processus évolutif qui peut introduire une organisation fonctionnelle complexe dans le phénotype d'une espèce (Dawkins, 1986 Williams, 1966).

La fonction du cerveau est de générer un comportement qui dépend de manière sensible des informations provenant de l'environnement d'un organisme. Il s'agit donc d'un dispositif de traitement de l'information. Les neuroscientifiques étudient la structure physique de tels dispositifs et les psychologues cognitifs étudient les programmes de traitement de l'information réalisés par cette structure. Il existe cependant un autre niveau d'explication : un niveau fonctionnel. Dans les systèmes évolués, la forme suit la fonction. La structure physique est là parce qu'elle incarne un ensemble de programmes. Les programmes sont là parce qu'ils ont résolu un problème particulier dans le passé. Ce niveau fonctionnel d'explication est essentiel pour comprendre comment la sélection naturelle conçoit les organismes.

La structure phénotypique d'un organisme peut être considérée comme un ensemble de « caractéristiques de conception » de micro-machines, telles que les composants fonctionnels de l'œil ou du foie. Au fil du temps, de nouvelles caractéristiques de conception sont ajoutées ou supprimées de la conception de l'espèce en raison de leurs conséquences. Une caractéristique de conception provoquera sa propre propagation sur les générations si elle a pour conséquence de résoudre des problèmes adaptatifs : des problèmes récurrents intergénérationnels dont la solution favorise la reproduction, comme la détection des prédateurs ou la détoxification des poisons. Si une rétine plus sensible, apparue chez un ou quelques individus par mutation fortuite, permet de détecter plus rapidement les prédateurs, les individus qui ont la rétine la plus sensible produiront une progéniture à un taux plus élevé que ceux qui en sont dépourvus. En favorisant la reproduction de ses porteurs, la rétine la plus sensible favorise ainsi sa propre propagation au fil des générations, jusqu'à ce qu'elle remplace finalement la rétine du modèle antérieur et devienne une caractéristique universelle de la conception de cette espèce.

Par conséquent, la sélection naturelle est un processus de rétroaction qui « choisit parmi des conceptions alternatives en fonction de leur bon fonctionnement. Il s'agit d'un processus d'escalade, dans lequel une caractéristique de conception qui résout bien un problème adaptatif peut être dépassée par une nouvelle caractéristique de conception qui le résout mieux. Ce processus a produit des machines biologiques d'une conception exquise - l'œil des vertébrés, des pigments photosynthétiques, des algorithmes de recherche de nourriture efficaces, des systèmes de constance des couleurs - dont les performances sont inégalées par aucune machine encore conçue par l'homme.

En sélectionnant les conceptions sur la base de leur capacité à résoudre les problèmes d'adaptation, ce processus crée une adéquation parfaite entre la fonction d'un appareil et sa structure. Pour comprendre cette relation causale, les biologistes ont dû développer un vocabulaire théorique qui distingue structure et fonction. En biologie évolutive, les explications qui font appel à la structure d'un appareil sont parfois appelées explications « proximatives ». Appliquées à la psychologie, celles-ci incluraient des explications axées sur les causes génétiques, biochimiques, physiologiques, développementales, cognitives, sociales et toutes les autres causes immédiates du comportement. Les explications qui font appel à la fonction adaptative d'un appareil sont parfois appelées explications “distale” ou “ultime”, car elles font référence à des causes qui ont fonctionné au cours de l'évolution.

La connaissance de la fonction adaptative est nécessaire pour sculpter la nature au niveau des articulations. Le phénotype d'un organisme peut être divisé en adaptations, qui sont présentes parce qu'elles ont été sélectionnées pour, des sous-produits, qui sont présents parce qu'ils sont causalement couplés à des traits qui ont été sélectionnés pour (par exemple, la blancheur des os) et le bruit, qui a été injecté par les composantes stochastiques de l'évolution. Comme d'autres machines, seuls les aspects étroitement définis des organismes s'intègrent dans des systèmes fonctionnels : la plupart des manières de décrire le système ne captureront pas ses propriétés fonctionnelles. Malheureusement, certains ont déformé l'affirmation bien étayée selon laquelle la sélection crée une organisation fonctionnelle comme l'affirmation manifestement fausse que tous les traits des organismes sont fonctionnels - quelque chose qu'aucun biologiste évolutionniste sensé ne soutiendrait jamais. De plus, tous les comportements des organismes ne sont pas adaptatifs. Le goût du sucré a peut-être été adaptatif dans des environnements ancestraux où les fruits riches en vitamines étaient rares, mais il peut générer des comportements inadaptés dans un environnement moderne au ras des fast-foods. De plus, une fois qu'un mécanisme de traitement de l'information existe, il peut être déployé dans des activités sans rapport avec sa fonction d'origine car nous avons développé des mécanismes d'apprentissage qui provoquent l'acquisition du langage, nous pouvons apprendre à écrire. Mais ces mécanismes d'apprentissage n'ont pas été retenus parce qu'ils provoquaient l'écriture.

Preuve de conception. Les adaptations sont des machines à résoudre des problèmes et peuvent être identifiées en utilisant les mêmes normes de preuves que celles que l'on utiliserait pour reconnaître une machine fabriquée par l'homme : les preuves de conception. On peut identifier une machine à un téléviseur plutôt qu'à un poêle en trouvant des preuves d'une conception fonctionnelle complexe : montrant, par exemple, qu'elle possède de nombreuses caractéristiques de conception coordonnées (antennes, tubes à rayons cathodiques, etc.) qui sont spécialisées de manière complexe pour la transduction des ondes TV et en les transformant en une carte de bits de couleur (une configuration qui n'est probablement pas apparue par hasard), alors qu'elle n'a pratiquement aucune caractéristique de conception qui la rendrait bonne pour la cuisson des aliments. La conception fonctionnelle complexe est également la marque des machines adaptatives. On peut identifier un aspect du phénotype comme une adaptation en montrant que (1) il a de nombreuses caractéristiques de conception qui sont spécialisées de manière complexe pour résoudre un problème adaptatif, (2) ces propriétés phénotypiques sont peu susceptibles d'être apparues par hasard, et (3 ), ils ne sont pas mieux expliqués comme le sous-produit de mécanismes conçus pour résoudre un problème adaptatif alternatif. Trouver qu'un élément architectural résout un problème d'adaptation avec « fiabilité, efficacité et économie » est une preuve prima facie que l'on a localisé une adaptation (Williams, 1966).

Les preuves de conception sont importantes non seulement pour expliquer pourquoi un mécanisme connu existe, mais aussi pour découvrir de nouveaux mécanismes, ceux que personne n'avait pensé à rechercher. Les PE utilisent également les théories de la fonction adaptative de manière heuristique, pour guider leurs recherches sur la conception phénotypique.

Ceux qui étudient les espèces dans une perspective adaptationniste adoptent la position d'un ingénieur. En discutant du sonar chez les chauves-souris, par exemple, Dawkins procède comme suit : « Je commencerai par poser un problème auquel la machine vivante est confrontée, puis j'envisagerai des solutions possibles au problème qu'un ingénieur sensé pourrait envisager. la solution que la nature a effectivement adoptée” (1986, pp. 21-22). Les ingénieurs déterminent les problèmes qu'ils souhaitent résoudre, puis conçoivent des machines capables de résoudre ces problèmes de manière efficace. Les biologistes évolutionnistes découvrent les problèmes d'adaptation rencontrés par une espèce donnée au cours de son histoire évolutive, puis se demandent : « À quoi ressemblerait une machine capable de bien résoudre ces problèmes dans des conditions ancestrales ? » Dans ce contexte, ils explorent empiriquement le caractéristiques de conception des machines évoluées qui, prises ensemble, constituent un organisme. Bien entendu, les définitions des problèmes adaptatifs ne spécifient pas uniquement la conception des mécanismes qui les résolvent. Parce qu'il existe souvent de multiples façons de parvenir à une solution, des études empiriques sont nécessaires pour décider « quelle nature a réellement adopté ». Mais plus on peut définir avec précision un problème de traitement de l'information adaptatif — le “objectif” du traitement — on peut voir clairement à quoi devrait ressembler un mécanisme capable de produire cette solution. Cette stratégie de recherche a dominé l'étude de la vision, par exemple, de sorte qu'il est maintenant courant de considérer le système visuel comme un ensemble de dispositifs de calcul fonctionnellement intégrés, chacun spécialisé pour résoudre un problème différent dans l'analyse de scènes - juger la profondeur, détection de mouvement, analyse de la forme à partir de l'ombrage, etc. Dans nos propres recherches, nous avons appliqué cette stratégie à l'étude du raisonnement social (voir ci-dessous).

Pour bien comprendre le concept de preuve de conception, nous devons examiner comment un adaptatif pense la nature et l'éducation.

Nature et culture : une perspective adaptationniste
Les débats sur la "contribution relative" au cours du développement de la "nature" et de la "culture" ont été parmi les plus controversés en psychologie. Les prémisses qui sous-tendent ces débats sont imparfaites, mais elles sont si profondément ancrées que beaucoup de gens ont du mal à voir qu'il existe d'autres façons de penser à ces questions.

La psychologie évolutionniste n'est pas simplement une autre oscillation du pendule nature/culture. Une caractéristique déterminante du domaine est le rejet explicite des dichotomies habituelles nature/culture – instinct contre raisonnement, inné contre appris, biologique contre culturel. L'effet que l'environnement aura sur un organisme dépend de manière critique des détails de son architecture cognitive évoluée. Pour cette raison, les théories « écologistes » cohérentes du comportement humain font toutes des affirmations « nativistes » sur la forme exacte de nos mécanismes psychologiques évolués. Pour un EP, les véritables enjeux scientifiques concernent la conception, la nature et le nombre de ces mécanismes évolués, et non pas « biologie versus culture » ​​ou d'autres oppositions mal formées.

Il existe plusieurs problèmes liés à la nature et à l'éducation, qui sont généralement amalgamés. Séparons-les et examinons-les séparément, car certains d'entre eux ne sont pas des problèmes alors que d'autres sont de vrais problèmes.

Focus sur l'architecture. À un certain niveau d'abstraction, chaque espèce a une architecture évoluée universelle, typique de l'espèce. Par exemple, on peut ouvrir n'importe quelle page du manuel de médecine, Gray's Anatomy, et trouver la conception de cette architecture évoluée décrite dans les moindres détails - non seulement nous avons tous un cœur, deux poumons, un estomac, intestins, et ainsi de suite, mais le livre décrira l'anatomie humaine jusqu'aux détails des connexions nerveuses. Cela ne veut pas dire qu'il n'y a pas d'individualité biochimique : il n'y a pas deux estomacs exactement identiques - ils varient un peu dans leurs propriétés quantitatives, telles que la taille, la forme et la quantité de HCl qu'ils produisent. Mais tous les humains ont un estomac et ils ont tous la même conception fonctionnelle de base - chacun est attaché à une extrémité à un œsophage et à l'autre à l'intestin grêle, chacun sécrète les mêmes produits chimiques nécessaires à la digestion, etc. Vraisemblablement, la même chose est vraie du cerveau et, par conséquent, de l'architecture évoluée de nos programmes cognitifs et des mécanismes de traitement de l'information qui génèrent le comportement. La psychologie évolutionniste cherche à caractériser l'architecture universelle et spécifique à l'espèce de ces mécanismes.

L'architecture cognitive, comme tous les aspects du phénotype, des molaires aux circuits de mémoire, est le produit conjoint des gènes et de l'environnement. Mais le développement de l'architecture est protégé contre les agressions génétiques et environnementales, de sorte qu'il se développe de manière fiable dans la gamme (ancestrale) normale des environnements humains. Les PE ne supposent pas que les gènes jouent un rôle plus important dans le développement que l'environnement, ou que les « facteurs innés » sont plus importants que « l'apprentissage ». Au lieu de cela, les PE rejettent ces dichotomies comme étant mal conçues.

La psychologie évolutionniste n'est pas la génétique du comportement. Les généticiens du comportement s'intéressent à la mesure dans laquelle les différences entre les personnes dans un environnement donné peuvent être expliquées par des différences dans leurs gènes. Les EP ne s'intéressent aux différences individuelles que dans la mesure où elles sont la manifestation d'une architecture sous-jacente partagée par tous les êtres humains. Parce que leur base génétique est universelle et typique de l'espèce, l'héritabilité des adaptations complexes (de l'œil, par exemple) est généralement faible, pas élevée. De plus, la recombinaison sexuelle limite la conception des systèmes génétiques, de sorte que la base génétique de toute adaptation complexe (telle qu'un mécanisme cognitif) doit être universelle et typique de l'espèce (Tooby et Cosmides, 1990b). Cela signifie que la base génétique de l'architecture cognitive humaine est universelle, créant ce que l'on appelle parfois l'unité psychique de l'humanité. Le remaniement génétique de la méiose et de la recombinaison sexuelle peut amener les individus à différer légèrement dans les propriétés quantitatives qui ne perturbent pas le fonctionnement des adaptations complexes. Mais deux individus ne diffèrent pas par leur personnalité ou leur morphologie car l'un possède la base génétique d'une adaptation complexe qui manque à l'autre. Le même principe s'applique aux populations humaines : de ce point de vue, il n'y a pas de « race ».

En fait, la psychologie évolutionniste et la génétique du comportement sont animées par deux questions radicalement différentes :

Quelle est l'architecture universelle et évoluée que nous partageons tous en tant qu'êtres humains ? (psychologie évolutionnaire)
Étant donné une grande population de personnes dans un environnement spécifique, dans quelle mesure les différences entre ces personnes peuvent-elles être expliquées par des différences dans leurs gènes ? (génétique du comportement)
La deuxième question est généralement répondue en calculant un coefficient d'héritabilité, basé (par exemple) sur des études de jumeaux identiques et fraternels. “Ce qui contribue davantage à la myopie, aux gènes ou à l'environnement” (une instance de la deuxième question), n'a pas de réponse fixe : l'“héritabilité” d'un trait peut varier d'un endroit à l'autre, précisément parce que les environnements affectent développement.

Un coefficient d'héritabilité mesure les sources de variance dans une population (par exemple, dans une forêt de chênes, dans quelle mesure les différences de hauteur sont-elles corrélées aux différences d'ensoleillement, toutes choses égales par ailleurs ?). Il ne vous dit rien sur ce qui a causé le développement d'un individu. Disons que pour la hauteur, 80% de la variance dans une forêt de chênes est causée par la variation de leurs gènes. Cela ne signifie pas que la hauteur du chêne dans votre jardin est « génétique à » 822080%. (Qu'est-ce que cela pourrait signifier ? Les gènes ont-ils contribué plus à la hauteur de votre chêne que la lumière du soleil ? Quel pourcentage de sa hauteur a été causé par l'azote dans le sol ? Par les précipitations ? Par la pression partielle de CO2 ?) Lorsqu'il est appliqué à un individu, de tels pourcentages n'ont pas de sens, car tous ces facteurs sont nécessaires à la croissance d'un arbre. Supprimez n'importe lequel et la hauteur sera de zéro.

Produit conjoint des gènes et de l'environnement. Confondre les individus avec les populations a conduit de nombreuses personnes à définir la question de la nature et de l'éducation de la manière suivante : qu'est-ce qui est le plus important pour déterminer le phénotype d'un organisme (individuel), ses gènes ou son environnement ?

Tout biologiste du développement sait que c'est une question dénuée de sens. Chaque aspect du phénotype d'un organisme est le produit conjoint de ses gènes et de son environnement. Demander ce qui est le plus important revient à demander : qu'est-ce qui est le plus important pour déterminer l'aire d'un rectangle, sa longueur ou sa largeur ? Qu'est-ce qui est le plus important pour faire fonctionner une voiture, le moteur ou l'essence ? Les gènes permettent à l'environnement d'influencer le développement des phénotypes.

En effet, les mécanismes de développement de nombreux organismes ont été conçus par la sélection naturelle pour produire différents phénotypes dans différents environnements. Certains poissons peuvent changer de sexe, par exemple. Les napoléons vivent en groupes sociaux composés d'un mâle et de plusieurs femelles. Si le mâle meurt, la plus grosse femelle se transforme en mâle. Les napoléons sont conçus pour changer de sexe en réponse à un signal social - la présence ou l'absence d'un mâle.

Avec une carte causale des mécanismes de développement d'une espèce, vous pouvez modifier le phénotype qui se développe en modifiant son environnement. Imaginez planter une graine d'une plante à feuilles fléchées dans l'eau et une graine génétiquement identique sur la terre ferme. Celui dans l'eau développerait des feuilles larges, et celui sur terre développerait des feuilles étroites. Répondre à cette dimension de variation environnementale fait partie de la conception évoluée de l'espèce. Mais cela ne signifie pas que n'importe quel aspect de l'environnement peut affecter la largeur des feuilles d'une plante à feuilles fléchées. La lecture de poésie n'affecte pas la largeur de ses feuilles. De la même manière, cela ne signifie pas qu'il est facile de faire pousser les feuilles dans n'importe quelle forme : à moins d'une paire de ciseaux, il est probablement très difficile de faire pousser les feuilles dans la forme du Starship Enterprise. .

Les gens ont tendance à devenir mystiques à propos des gènes pour les traiter comme des « essences » qui donnent inévitablement lieu à des comportements, quel que soit l'environnement dans lequel ils s'expriment. Mais les gènes ne sont que des éléments régulateurs, des molécules qui organisent leur environnement dans un organisme. Il n'y a rien de magique dans le processus : l'ADN est transcrit en ARN dans les cellules, au niveau des ribosomes, l'ARN est traduit en protéines — les enzymes — qui régulent le développement. Il n'y a aucun aspect du phénotype qui ne puisse être influencé par une manipulation environnementale. Cela dépend simplement de l'ingéniosité ou de l'envahissement que vous voulez être. Si vous laissez tomber un zygote humain (un œuf humain fécondé) dans de l'azote liquide, il ne se développera pas en un nourrisson. Si vous deviez tirer des électrons sur les ribosomes du zygote de la bonne manière, vous pourriez influencer la façon dont l'ARN est traduit en protéines. En continuant ainsi, vous pourriez, en principe, transformer un zygote humain en pastèque ou en baleine. Il n'y a pas de magie ici, seulement de la causalité.

Présent à la naissance ? Parfois, les gens pensent que pour montrer qu'un aspect du phénotype fait partie de notre architecture évoluée, il faut montrer qu'il est présent dès la naissance. Mais c'est confondre "l'état initial" d'un organisme avec son architecture évoluée. Les nourrissons n'ont pas de dents à la naissance, ils les développent assez longtemps après la naissance.Mais cela signifie-t-il qu'ils apprennent à avoir des dents ? Et les seins ? Barbes ? On s'attend à ce que les organismes aient des mécanismes adaptés à leur stade de vie particulier (pensez à l'ascidie !) Après tout, les problèmes d'adaptation auxquels un nourrisson est confronté sont différents de ceux auxquels un adolescent est confronté.

Cette idée fausse conduit souvent à des arguments erronés. Par exemple, les gens pensent que s'ils peuvent montrer qu'il y a des informations dans la culture qui reflètent la façon dont les gens se comportent, alors c'est la cause de leur comportement. Donc, s'ils voient que les hommes à la télévision ont du mal à pleurer, ils supposent que leur exemple fait que les garçons ont peur de pleurer. Mais quelle est cause et quel effet ? Le fait que les hommes ne pleurent pas beaucoup à la télévision enseigne-t-il aux garçons à ne pas pleurer, ou reflète-t-il simplement la façon dont les garçons se développent normalement ? En l'absence de recherche sur le sujet particulier, il n'y a aucun moyen de le savoir. (Pour voir cela, il suffit de penser à quel point il serait facile d'affirmer que les filles apprennent à avoir des seins. Considérez la pression des pairs pendant l'adolescence pour avoir des seins ! les exemples à la télévision de modèles glamour ! les femmes devraient avoir des seins, donc les adolescentes apprennent à faire pousser des seins.)

En fait, un aspect de notre architecture évoluée peut, en principe, mûrir à n'importe quel moment du cycle de vie, et cela s'applique autant aux programmes cognitifs de notre cerveau qu'à d'autres aspects de notre phénotype.

La spécificité du domaine est-elle politiquement incorrecte ? Parfois, les gens favorisent l'idée que tout est « appris » par ce qu'ils veulent dire « appris via des circuits à usage général » parce qu'ils pensent que cela soutient les idéaux démocratiques et égalitaires. Ils pensent que cela signifie que n'importe qui peut être n'importe quoi. Mais l'idée que n'importe qui peut être n'importe quoi reçoit un soutien égal, que nos circuits soient spécialisés ou généralistes. Lorsque nous parlons d'une architecture évoluée d'une espèce, nous parlons de quelque chose d'universel et typique d'une espèce, quelque chose que nous avons tous. C'est pourquoi la question de la spécialisation n'a rien à voir avec les idéaux démocratiques et égalitaires, nous avons tous la même dotation biologique de base, que ce soit sous la forme de mécanismes à usage général ou à usage spécial. Si nous avons tous un “dispositif d'acquisition de la langue”, par exemple (voir Pinker, ce volume), nous sommes tous sur un “pied d'égalité” lorsqu'il s'agit d'apprendre une langue, tout comme nous le serions si nous langue apprise via des circuits à usage général.

“Inné” n'est pas le contraire de “appris”. Pour les EP, le problème n'est jamais “apprentissage” contre “inné” ou “apprentissage” contre “instinct”. Le cerveau doit avoir un certain type de structure pour que vous puissiez apprendre quoi que ce soit - après tout, des bols de trois livres de gruau n'apprennent pas, mais un cerveau de trois livres le fait. Si vous pensez comme un ingénieur, ce sera clair. Pour apprendre, il doit y avoir un mécanisme qui provoque cela. Puisque l'apprentissage ne peut pas se produire en l'absence d'un mécanisme qui le provoque, le mécanisme qui le provoque doit lui-même être désappris — doit être “inné”. Certains mécanismes d'apprentissage doivent donc être des aspects de notre architecture évoluée qui se développent de manière fiable à travers les types de variations environnementales que les humains ont normalement rencontrés au cours de leur histoire évolutive. Nous devons, dans un sens, avoir ce que vous pouvez considérer comme des « mécanismes d'apprentissage innés » ou des « instincts d'apprentissage ». La question intéressante est de savoir quels sont ces programmes non appris ? Sont-ils spécialisés pour apprendre un genre particulier de choses, ou sont-ils conçus pour résoudre des problèmes plus généraux ? Cela nous ramène au principe 4.

Spécialisé ou généraliste ? L'un des rares véritables problèmes de nature-nourriture concerne la mesure dans laquelle un mécanisme est spécialisé pour produire un résultat donné. La plupart des dichotomies nature/culture disparaissent lorsque l'on comprend mieux la biologie du développement, mais pas celle-ci. Pour les PE, la question importante est la suivante : quelle est la nature de nos programmes cognitifs évolués universels et typiques de l'espèce ? Quels types de circuits avons-nous réellement ?

Le débat sur l'acquisition du langage met en évidence cette question : les programmes cognitifs à usage général amènent-ils les enfants à apprendre le langage, ou l'apprentissage du langage est-il causé par des programmes spécialisés pour effectuer cette tâche ? On ne peut pas répondre a priori. Il s'agit d'une question empirique, et les données recueillies jusqu'à présent suggèrent cette dernière (Pinker, 1994, ce volume).

Pour tout comportement que vous observez, il y a trois possibilités :

C'est le produit de programmes à usage général (s'il en existe)
C'est le produit de programmes cognitifs spécialisés pour produire ce comportement ou
C'est un sous-produit de programmes cognitifs spécialisés qui ont évolué pour résoudre un problème différent. (L'écriture, qui est une invention culturelle récente, en est un exemple.)
Plus de nature permet plus de soins. Il n'y a pas de relation à somme nulle entre “nature” et “nurture”. Pour les EP, “learning” n'est pas une explication — c'est un phénomène qui nécessite une explication. L'apprentissage est causé par des mécanismes cognitifs, et pour comprendre comment il se produit, il faut connaître la structure computationnelle des mécanismes qui le provoquent. Plus l'architecture de ces mécanismes est riche, plus un organisme sera capable d'apprendre — les tout-petits peuvent apprendre l'anglais alors que les éléphants (à gros cerveau) et le chien de la famille ne le peuvent pas parce que l'architecture cognitive des humains contient des mécanismes qui ne sont pas présents dans celui-ci. d'éléphants ou de chiens. De plus, “learning” est un phénomène unitaire : les mécanismes qui provoquent l'acquisition de la grammaire, par exemple, sont différents de ceux qui provoquent l'acquisition des phobies des serpents. (Il en va de même pour le “raisonnement”.)

Ce que la psychologie évolutionniste n'est pas. Pour toutes les raisons évoquées ci-dessus, les EP s'attendent à ce que l'esprit humain contienne un grand nombre de dispositifs de traitement de l'information spécifiques à un domaine et spécialisés sur le plan fonctionnel. La spécificité de domaine proposée pour bon nombre de ces dispositifs sépare la psychologie évolutionniste de ces approches de la psychologie qui supposent que l'esprit est composé d'un petit nombre de mécanismes généraux, indépendants du contenu et « à usage général » de la science sociale standard. Modèle.

Il sépare également la psychologie évolutionniste des approches de l'évolution du comportement humain dans lesquelles il est supposé (généralement implicitement) que la "maximisation de la forme physique" est un objectif représenté mentalement (mais pas consciemment) et que l'esprit est composé de mécanismes généraux du domaine. qui peut « déterminer » ce qui compte comme un comportement de maximisation de la forme physique dans n'importe quel environnement, même les nouveaux sur le plan de l'évolution (Cosmides et Tooby, 1987 Symons, 1987, 1992). La plupart des PE reconnaissent la flexibilité polyvalente de la pensée et de l'action humaines, mais pensent que cela est dû à une architecture cognitive qui contient un grand nombre de « systèmes experts » évolués.

Instincts de raisonnement : un exemple
Dans certaines de nos propres recherches, nous avons exploré l'hypothèse que l'architecture cognitive humaine contient des circuits spécialisés pour raisonner sur les problèmes d'adaptation posés par le monde social de nos ancêtres. En catégorisant les interactions sociales, il y a deux conséquences fondamentales que les humains peuvent avoir les uns sur les autres : aider ou blesser, accorder des avantages ou infliger des coûts. Certains comportements sociaux sont inconditionnels : on allaite un nourrisson sans lui demander une faveur en retour, par exemple. Mais la plupart des actes sociaux sont délivrés sous condition. Cela crée une pression de sélection pour des conceptions cognitives capables de détecter et de comprendre les conditionnels sociaux de manière fiable, précise et économique (Cosmides, 1985, 1989 Cosmides & Tooby, 1989, 1992). Deux catégories principales de conditions sociales sont l'échange social et la menace - l'aide conditionnelle et la blessure conditionnelle - exercées par des individus ou des groupes sur des individus ou des groupes. Nous nous sommes d'abord concentrés sur l'échange social (pour une revue, voir Cosmides & Tooby, 1992).

Nous avons choisi ce sujet pour plusieurs raisons :

De nombreux aspects de la théorie évolutionniste de l'échange social (parfois appelés coopération, altruisme réciproque ou réciprocité) sont relativement bien développés et sans ambiguïté. Par conséquent, certaines caractéristiques de la logique fonctionnelle de l'échange social pourraient être invoquées avec confiance pour construire des hypothèses sur la structure des procédures de traitement de l'information que cette activité requiert.
Des adaptations complexes sont construites en réponse à des problèmes évolutifs de longue durée. Les situations impliquant des échanges sociaux ont constitué une pression de sélection de longue date sur la lignée des hominidés : les preuves de la primatologie et de la paléoanthropologie suggèrent que nos ancêtres se sont engagés dans des échanges sociaux depuis au moins plusieurs millions d'années.
L'échange social semble être une partie ancienne, omniprésente et centrale de la vie sociale humaine. L'universalité d'un phénotype comportemental n'est pas une condition suffisante pour prétendre qu'il a été produit par une adaptation cognitive, mais elle est suggestive. En tant que phénotype comportemental, l'échange social est aussi omniprésent que le rythme cardiaque humain. Le rythme cardiaque est universel car l'organe qui le génère est partout le même. C'est aussi une explication parcimonieuse de l'universalité de l'échange social : le phénotype cognitif de l'organe qui le génère est partout le même. Comme le cœur, son développement ne semble pas exiger des conditions environnementales (sociales ou autres) idiosyncratiques ou culturellement contingentes.
Les théories sur le raisonnement et la rationalité ont joué un rôle central dans les sciences cognitives et les sciences sociales. La recherche dans ce domaine peut, par conséquent, servir de test puissant de l'hypothèse centrale du modèle standard des sciences sociales : que l'architecture évoluée de l'esprit se compose uniquement ou principalement d'un petit nombre de mécanismes à usage général indépendants du contenu. .
L'analyse évolutive des échanges sociaux est parallèle au concept de commerce des économistes. Parfois appelé “altruisme réciproque”, l'échange social est un principe “Je vais vous gratter le dos si vous grattez le mien. Les économistes et les biologistes évolutionnistes avaient déjà exploré les contraintes sur l'émergence ou l'évolution des échanges sociaux en utilisant la théorie des jeux, en les modélisant comme un dilemme répété du prisonnier. Une conclusion importante était que l'échange social ne peut pas évoluer dans une espèce ou être maintenu de manière stable dans un groupe social à moins que la machinerie cognitive des participants permette à un coopérateur potentiel de détecter les individus qui trichent, afin qu'ils puissent être exclus des interactions futures dans lesquelles ils seraient exploiter les coopérateurs (par exemple, Axelrod, 1984 Axelrod & Hamilton, 1981 Boyd, 1988 Trivers, 1971 Williams, 1966). Dans ce contexte, un tricheur est une personne qui accepte un avantage sans satisfaire aux exigences auxquelles la fourniture de cet avantage a été subordonnée.

De telles analyses ont fourni une base de principe pour générer des hypothèses détaillées sur les procédures de raisonnement qui, en raison de leur structure spécialisée dans le domaine, seraient bien conçues pour détecter les conditionnels sociaux, interpréter leur signification et résoudre avec succès les problèmes d'inférence qu'ils posent. Dans le cas de l'échange social, par exemple, ils nous ont amenés à émettre l'hypothèse que l'architecture évoluée de l'esprit humain inclurait des procédures d'inférence spécialisées pour détecter les tricheurs.

Pour tester cette hypothèse, nous avons utilisé un paradigme expérimental appelé tâche de sélection Wason (Wason, 1966 Wason & Johnson-Laird, 1972). Pendant environ 20 ans, les psychologues ont utilisé ce paradigme (qui a été développé à l'origine comme un test de raisonnement logique) pour sonder la structure des mécanismes de raisonnement humain. Dans cette tâche, le sujet est invité à rechercher des violations d'une règle conditionnelle de la forme Si P alors Q. Considérez la tâche de sélection Wason présentée dans la figure 3.

Une partie de votre nouveau travail pour la ville de Cambridge consiste à étudier la démographie du transport. Vous avez lu un rapport déjà fait sur les habitudes des résidents de Cambridge qui dit : “Si une personne va à Boston, alors cette personne prend le métro.”

Les cartes ci-dessous contiennent des informations sur quatre résidents de Cambridge. Chaque carte représente une personne. Un côté d'une carte indique où une personne est allée, et l'autre côté de la carte indique comment cette personne est arrivée là. Indiquez uniquement la ou les cartes que vous devez absolument retourner pour voir si l'une de ces personnes enfreint cette règle.

D'un point de vue logique, la règle a été violée chaque fois que quelqu'un se rend à Boston sans prendre le métro. La réponse logiquement correcte est donc de retourner la carte Boston (pour voir si cette personne a pris le métro) et la carte taxi (pour voir si la personne prenant le taxi est allée à Boston). Plus généralement, pour une règle de la forme Si P alors Q, il faut retourner les cartes qui représentent les valeurs P et non-Q (pour voir pourquoi, consulter la figure 2).

Si l'esprit humain développe des procédures de raisonnement spécialisées pour détecter les violations logiques des règles conditionnelles, ce serait intuitivement évident. Mais ce n'est pas. En général, moins de 25% des sujets font spontanément cette réponse. De plus, même une formation formelle au raisonnement logique ne fait pas grand-chose pour améliorer les performances sur les règles descriptives de ce type (par exemple, Cheng, Holyoak, Nisbett & Oliver, 1986 Wason & Johnson-Laird, 1972). En effet, il existe une littérature abondante qui montre que les gens ne sont pas très doués pour détecter les violations logiques des règles si-alors dans les tâches de sélection Wason, même lorsque ces règles traitent de contenu familier tiré de la vie quotidienne (par exemple, Manktelow & Evans, 1979 Wason, 1983).

La tâche de sélection Wason a fourni un outil idéal pour tester des hypothèses sur les spécialisations de raisonnement conçues pour fonctionner sur des conditions sociales, telles que les échanges sociaux, les menaces, les autorisations, les obligations, etc., car (1) elle teste le raisonnement sur les règles conditionnelles, (2) la structure des tâches reste constante tandis que le contenu de la règle est modifié, (3) les effets de contenu sont facilement obtenus et (4) il existait déjà un ensemble de résultats expérimentaux existants auxquels les performances sur de nouveaux domaines de contenu pouvaient être comparées.

Par exemple, montrer que des personnes qui ne peuvent normalement pas détecter les violations des règles conditionnelles peuvent le faire lorsque cette violation représente une tricherie sur un contrat social constituerait un premier soutien à l'idée que les personnes ont des adaptations cognitives spécialisées pour détecter les tricheurs dans des situations d'échange social. Constater que les violations des règles conditionnelles sont spontanément détectées lorsqu'elles représentent un bluff sur une menace appuierait, pour des raisons similaires, l'idée que les gens ont des procédures de raisonnement spécialisées pour analyser les menaces. Notre plan de recherche général a consisté à utiliser l'incapacité des sujets à détecter spontanément des violations de conditions exprimant une grande variété de contenus comme référence comparative par rapport à laquelle détecter la présence de spécialisations de raisonnement améliorant les performances. En voyant quelles manipulations de contenu activent ou désactivent les hautes performances, les limites des domaines dans lesquels les spécialisations de raisonnement fonctionnent avec succès peuvent être cartographiées.

Les résultats de ces enquêtes ont été frappants. Les personnes qui ne peuvent généralement pas détecter les violations des règles si-alors peuvent le faire facilement et avec précision lorsque cette violation représente une tricherie dans une situation d'échange social (Cosmides, 1985, 1989 Cosmides & Tooby, 1989 1992). Il s'agit d'une situation dans laquelle on n'a droit à une prestation que si l'on a rempli une condition (par exemple, “Si vous devez manger ces biscuits, vous devez d'abord réparer votre lit” “Si un homme mange de la racine de manioc, alors il doit avoir un tatouage sur la poitrine” ou, plus généralement, “Si vous bénéficiez de la prestation B, alors vous devez satisfaire à l'exigence R”). Tricher, c'est accepter l'avantage spécifié sans satisfaire à la condition à laquelle la fourniture de cet avantage était subordonnée (par exemple, manger les biscuits sans avoir d'abord réparé votre lit).

Lorsqu'on leur demande de rechercher des violations de contrats sociaux de ce type, la réponse adaptativement correcte est immédiatement évidente pour presque tous les sujets, qui subissent généralement un effet de « pop out ». Aucune formation formelle n'est nécessaire. Chaque fois que le contenu d'un problème demande aux sujets de rechercher des tricheurs dans un échange social, même lorsque la situation décrite est culturellement inconnue et même bizarre, les sujets ressentent le problème comme étant simple à résoudre et leurs performances augmentent considérablement. En général, 65 à 80% des sujets réussissent, la performance la plus élevée jamais trouvée pour une tâche de ce genre. Ils choisissent la carte “bénéfice accepté” (par exemple, “ate racine de manioc”) et la carte “coût non payé” (par exemple, “pas de tatouage”), pour tout conditionnel social pouvant être interprété comme un contrat social, et dans lequel la recherche de violations peut être interprétée comme la recherche de tricheurs.

D'un point de vue formel et général, enquêter sur des hommes mangeant de la racine de manioc et des hommes sans tatouage équivaut logiquement à enquêter sur des personnes se rendant à Boston et sur des personnes prenant un taxi. Mais partout où il a été testé (adultes aux États-Unis, Royaume-Uni, Allemagne, Italie, France, écoliers de Hong-Kong en Équateur, chasseurs-horticulteurs Shiwiar en Amazonie équatorienne), les gens ne traitent pas les problèmes d'échanges sociaux comme équivalents à d'autres types de problèmes de raisonnement. Leurs esprits distinguent les contenus d'échanges sociaux et raisonnent comme s'ils traduisaient ces situations en primitives représentationnelles telles que “bénéfice”, “coût”, “obligation”, “droit”, “intentionnel” , et "agent".

De plus, les procédures activées par les règles du contrat social ne se comportent pas comme si elles étaient conçues pour détecter des violations logiques en soi, elles incitent plutôt à des choix qui traquent ce qui serait utile pour détecter les tricheurs, que cela corresponde ou non aux sélections logiquement correctes. . Par exemple, en changeant l'ordre des exigences et des avantages dans la structure si-alors de la règle, on peut obtenir des réponses qui sont fonctionnellement correctes du point de vue de la détection des tricheurs, mais logiquement incorrectes (voir Figure 4). Les sujets choisissent la carte à prestations acceptées et la carte à frais non payés — la réponse adaptativement correcte si l'on recherche des tricheurs — quelle que soit la catégorie logique à laquelle ces cartes correspondent.

Figure 4 : Structure générique d'un contrat social.

Pour montrer qu'un aspect du phénotype est une adaptation, il faut démontrer une adéquation entre la forme et la fonction : il faut des preuves de conception.Il existe maintenant un certain nombre d'expériences comparant les performances aux tâches de sélection Wason dans lesquelles la règle conditionnelle exprimait ou n'exprimait pas un contrat social. Ces expériences ont fourni des preuves d'une série d'effets spécifiques au domaine prédits par notre analyse des problèmes d'adaptation qui surviennent dans les échanges sociaux. Les contrats sociaux activent des règles d'inférence dépendantes du contenu qui semblent être spécialisées de manière complexe pour le traitement des informations concernant ce domaine. En effet, ils incluent des sous-programmes spécialisés pour résoudre un problème particulier dans ce domaine : la détection des tricheurs. Les programmes impliqués ne fonctionnent pas de manière à détecter les altruistes potentiels (individus qui paient des coûts mais ne reçoivent pas d'avantages), ni ne sont activés dans des situations de contrat social dans lesquelles les erreurs correspondraient à des erreurs innocentes plutôt qu'à des tricheries intentionnelles. Ils ne sont pas non plus destinés à résoudre des problèmes tirés d'autres domaines que l'échange social par exemple, ils ne permettront pas de détecter les bluffs et les doubles croix en situation de menace, ni de détecter lorsqu'une règle de sécurité a été violée. Le modèle de résultats suscité par le contenu d'échange social est si distinctif que nous pensons que le raisonnement dans ce domaine est régi par des unités de calcul qui sont spécifiques au domaine et fonctionnellement distinctes : ce que nous avons appelé les algorithmes de contrat social (Cosmides, 1985, 1989 Cosmides & Tooby, 1992 ).

Il y a, en d'autres termes, des preuves de conception. Les programmes qui provoquent le raisonnement dans ce domaine ont de nombreuses caractéristiques coordonnées qui sont spécialisées de manière complexe, précisément de la manière à laquelle on s'attendrait s'ils avaient été conçus par un ingénieur informatique pour faire des inférences sur les échanges sociaux de manière fiable et efficace : des configurations qui sont peu susceptibles d'être apparues hasard seul. Certaines de ces caractéristiques de conception sont énumérées dans le tableau 1, ainsi qu'un certain nombre d'hypothèses de sous-produits qui ont été empiriquement éliminées. (Pour une revue, voir Cosmides & Tooby, 1992 aussi Cosmides, 1985, 1989 Cosmides & Tooby, 1989 Fiddick, Cosmides, & Tooby, 1995 Gigerenzer & Hug, 1992 Maljkovic, 1987 Platt & Griggs, 1993.)

Il peut sembler étrange d'étudier le raisonnement sur un sujet aussi chargé d'émotion que la tricherie — après tout, beaucoup de gens (à commencer par Platon) parlent des émotions comme si elles étaient gluantes qui obstruent les rouages ​​du raisonnement. Les EP peuvent aborder de tels sujets, cependant, car la plupart d'entre eux ne voient pas de séparation entre “émotion” et “cognition”. Il existe probablement de nombreuses façons de conceptualiser les émotions d'un point de vue adaptationniste, dont beaucoup conduiraient à des hypothèses concurrentes intéressantes. L'une que nous trouvons utile est la suivante : une émotion est un mode de fonctionnement de l'ensemble du système cognitif, causé par des programmes qui structurent les interactions entre différents mécanismes de sorte qu'ils fonctionnent de manière particulièrement harmonieuse lorsqu'ils sont confrontés à des situations récurrentes de génération en génération, en particulier dans quelles erreurs adaptatives sont si coûteuses que vous devez réagir de manière appropriée la première fois que vous les rencontrez (voir Tooby & Cosmides, 1990a).

Leur focalisation sur les problèmes d'adaptation apparus dans notre passé évolutif a conduit les PE à appliquer les concepts et les méthodes des sciences cognitives à de nombreux sujets non traditionnels : les processus cognitifs qui régissent la coopération, l'attirance sexuelle, la jalousie, l'amour parental, les aversions alimentaires et le moment de la la maladie de la grossesse, les préférences esthétiques qui régissent notre appréciation de l'environnement naturel, l'agression coalitionnelle, l'évitement de l'inceste, le dégoût, la recherche de nourriture, etc. (pour une revue, voir Barkow, Cosmides, & Tooby, 1992). En éclairant les programmes qui font naître nos compétences naturelles, cette recherche va droit au cœur de la nature humaine.

Nous tenons à remercier Martin Daly, Irv DeVore, Steve Pinker, Roger Shepard, Don Symons et Margo Wilson pour de nombreuses discussions fructueuses sur ces questions, et William Allman pour avoir suggéré la phrase : « Nos crânes modernes abritent un esprit de l'âge de pierre. » 8221, qui résume très bien notre position. Nous remercions la Fondation James S. McDonnell et la subvention NSF BNS9157-499 à John Tooby, pour leur soutien financier lors de la préparation de ce chapitre.

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Copyright John Tooby et Leda Cosmides, 1997
Mis à jour le 13 janvier 1997


Psico Evolucionista (según Leda Cosmides et John Tooby)

Psychologie de l'évolution : une amorce
Leda Cosmides et John Tooby

introduction
Le but de la recherche en psychologie évolutionniste est de découvrir et de comprendre la conception de l'esprit humain. La psychologie évolutionniste est une approche de la psychologie, dans laquelle les connaissances et les principes de la biologie évolutionniste sont utilisés dans la recherche sur la structure de l'esprit humain. Ce n'est pas un domaine d'étude, comme la vision, le raisonnement ou le comportement social. C'est une façon de penser la psychologie qui peut être appliquée à n'importe quel sujet.

Dans cette optique, l'esprit est un ensemble de machines de traitement de l'information conçues par la sélection naturelle pour résoudre les problèmes d'adaptation auxquels sont confrontés nos ancêtres chasseurs-cueilleurs. Cette façon de penser au cerveau, à l'esprit et au comportement change la façon dont les scientifiques abordent les anciens sujets et en ouvre de nouveaux. Ce chapitre est une introduction aux concepts et aux arguments qui l'animent.

La débauche de l'esprit : la psychologie évolutionniste du passé et du présent
Dans les dernières pages de l'Origine des espèces, après avoir présenté la théorie de l'évolution par sélection naturelle, Darwin a fait une prédiction audacieuse : « Dans un avenir lointain, je vois des champs ouverts pour des recherches bien plus importantes. La psychologie reposera sur un nouveau fondement, celui de l'acquisition nécessaire de chaque pouvoir et capacité mentale par gradation. » Trente ans plus tard, William James a tenté de faire exactement cela dans son livre fondateur, Principles of Psychology, l'un des fondateurs de la psychologie. travaux de psychologie expérimentale (James, 1890). Dans Principes, James a beaucoup parlé d'"instincts". Ce terme était utilisé pour désigner (en gros) les circuits neuronaux spécialisés qui sont communs à chaque membre d'une espèce et qui sont le produit de l'histoire évolutive de cette espèce. Pris ensemble, de tels circuits constituent (dans notre propre espèce) ce que l'on peut considérer comme la « nature humaine ».

Il était (et est) courant de penser que les autres animaux sont gouvernés par "l'instinct" alors que les humains ont perdu leurs instincts et sont gouvernés par la "raison" et que c'est pourquoi nous sommes tellement plus flexibles que les autres animaux. . William James a pris le contre-pied. Il a fait valoir que le comportement humain est plus intelligent que celui des autres animaux parce que nous avons plus d'instincts qu'eux, pas moins. Cependant, nous avons tendance à ignorer l'existence de ces instincts, précisément parce qu'ils fonctionnent si bien - parce qu'ils traitent l'information si facilement et automatiquement. Ils structurent notre pensée si puissamment, a-t-il soutenu, qu'il peut être difficile d'imaginer comment les choses pourraient être autrement. Par conséquent, nous tenons pour acquis un comportement « normal ». Nous ne réalisons pas du tout que le comportement "normal" doit être expliqué. Cette « cécité instinctive » rend l'étude de la psychologie difficile. Pour surmonter ce problème, James a suggéré que nous essayions de faire en sorte que le "naturel semble étrange" :

Il faut un esprit débauché en apprenant à porter le processus de faire paraître étrange le naturel, jusqu'à demander le pourquoi de tout acte humain instinctif. Seul le métaphysicien peut se poser des questions telles que : Pourquoi sourions-nous, quand nous sommes contents, et ne renfrognons pas ? Pourquoi sommes-nous incapables de parler à une foule comme nous parlons à un seul ami ? Pourquoi une jeune fille en particulier nous bouleverse-t-elle autant ? L'homme ordinaire ne peut que dire, bien sûr que nous sourions, bien sûr notre cœur palpite à la vue de la foule, bien sûr que nous aimons la jeune fille, cette belle âme vêtue de cette forme parfaite, si palpable et si flagrante faite pour que toute l'éternité soit aimé!

Et ainsi, probablement, chaque animal ressent-il les choses particulières qu'il a tendance à faire en présence d'objets particuliers. … Au lion c'est la lionne qui est faite pour être aimée à l'ours, l'ourse. Pour la poule couveuse, l'idée semblerait probablement monstrueuse qu'il devrait y avoir une créature dans le monde pour qui un nid d'œufs n'était pas l'objet tout à fait fascinant et précieux et jamais trop assis sur lequel il est à elle.

Ainsi, nous pouvons être sûrs que, si mystérieux que puissent nous paraître certains instincts animaux, nos instincts ne leur apparaîtront pas moins mystérieux. (William James, 1890)

À notre avis, William James avait raison à propos de la psychologie évolutionniste. Rendre le naturel étrange n'est pas naturel - cela nécessite la perspective tordue vue, par exemple, dans les dessins animés de Gary Larson. C'est pourtant un élément central de l'entreprise. De nombreux psychologues évitent l'étude des compétences naturelles, pensant qu'il n'y a rien à expliquer. En conséquence, les psychologues sociaux sont déçus à moins qu'ils ne trouvent un phénomène « qui surprendrait leurs grands-mères » et les psychologues cognitifs passent plus de temps à étudier comment nous résolvons des problèmes pour lesquels nous sommes mauvais, comme apprendre les mathématiques ou jouer aux échecs, que ceux que nous résolvons. bon à. Mais nos compétences naturelles - nos capacités à voir, à parler, à trouver quelqu'un de beau, à rendre une faveur, à craindre la maladie, à tomber amoureux, à lancer une attaque, à ressentir l'indignation morale, à naviguer dans un paysage, et une myriade d'autres n'est possible que parce qu'il existe un éventail vaste et hétérogène de machines informatiques complexes qui soutiennent et régulent ces activités. Cette machine fonctionne si bien que nous ne réalisons même pas qu'elle existe. Nous souffrons tous d'un aveuglement instinctif. En conséquence, les psychologues ont négligé d'étudier certaines des machines les plus intéressantes de l'esprit humain.

Figure 1 : Trois niveaux complémentaires d'explication en psychologie évolutionniste. Des inférences (représentées par les flèches) peuvent être faites d'un niveau à l'autre.

Une approche évolutive fournit des lentilles puissantes qui corrigent la cécité instinctive. Il permet de reconnaître quelles compétences naturelles existent, il indique que l'esprit est une collection hétérogène de ces compétences et, surtout, il fournit des théories positives de leurs conceptions. Einstein a dit un jour que "c'est la théorie qui décide de ce que nous pouvons observer". Une orientation évolutionniste est précieuse pour les psychologues, qui étudient un système biologique d'une complexité fantastique, car elle peut faire ressortir les contours complexes de la conception de l'esprit. Les théories des problèmes adaptatifs peuvent guider la recherche des programmes cognitifs qui les résolvent, sachant que les programmes cognitifs existants peuvent, à leur tour, guider la recherche de leur base neuronale. (Voir Figure 1.)

Le modèle standard des sciences sociales
L'un de nos collègues, Don Symons, aime à dire qu'on ne peut pas comprendre ce qu'une personne dit à moins de comprendre avec qui elle se dispute. L'application de la biologie évolutionniste à l'étude de l'esprit a mis la plupart des psychologues évolutionnistes en conflit avec une vision traditionnelle de sa structure, qui est apparue bien avant Darwin. Ce point de vue n'est pas une relique historique : il reste très influent, plus d'un siècle après que Darwin et William James ont écrit.

Avant et après Darwin, une opinion commune parmi les philosophes et les scientifiques était que l'esprit humain ressemble à une ardoise vierge, pratiquement sans contenu jusqu'à ce qu'il soit écrit par la main de l'expérience. Selon Thomas d'Aquin, il n'y a "rien dans l'intellect qui n'était pas auparavant dans les sens". , inscrit le contenu sur l'ardoise mentale. Le point de vue de David Hume était typique et a servi de modèle à de nombreuses théories ultérieures en psychologie et en sciences sociales : « il semble n'y avoir que trois principes de connexion entre les idées, à savoir la ressemblance, la contiguïté dans le temps ou dans le lieu et la cause ou l'effet. .”

Au fil des ans, la métaphore technologique utilisée pour décrire la structure de l'esprit humain a été constamment mise à jour, de l'ardoise vierge au standard en passant par l'ordinateur à usage général, mais le principe central de ces vues empiristes est resté le même. En effet, il est devenu l'orthodoxie régnante dans l'anthropologie, la sociologie et la plupart des domaines de la psychologie. Selon cette orthodoxie, tout le contenu spécifique de l'esprit humain dérive à l'origine du « extérieur » de l'environnement et du monde social « et l'architecture évoluée de l'esprit se compose uniquement ou principalement d'un petit nombre de mécanismes généraux indépendants du contenu, et qui naviguent sous des noms tels que “learning,” “induction,” “intelligence,” “imitation,” “rationality,” “rationality, ” “la capacité de culture,” ou simplement “culture.”

Selon ce point de vue, on pense que les mêmes mécanismes régissent la façon dont on acquiert une langue, comment on apprend à reconnaître les expressions émotionnelles, comment on pense à l'inceste, ou comment on acquiert des idées et des attitudes à propos des amis et de la réciprocité - tout sauf la perception. En effet, les mécanismes qui régissent le raisonnement, l'apprentissage et la mémoire sont supposés fonctionner de manière uniforme, selon des principes immuables, quel que soit le contenu sur lequel ils opèrent ou la catégorie ou le domaine plus large impliqué. (Pour cette raison, ils sont décrits comme indépendants du contenu ou généraux du domaine.) De tels mécanismes, par définition, n'ont pas de contenu préexistant intégré à leurs procédures, ils ne sont pas conçus pour construire certains contenus plus facilement que d'autres, et ils n'ont pas de fonctionnalités spécialisées pour le traitement de types particuliers de contenu. Puisque ces mécanismes mentaux hypothétiques n'ont aucun contenu à communiquer, il s'ensuit que tous les détails de ce que nous pensons et ressentons dérivent extérieurement, du monde physique et social. Le monde social organise et injecte du sens dans les esprits individuels, mais notre architecture psychologique humaine universelle n'a pas de structure distinctive qui organise le monde social ou l'imprègne de significations caractéristiques. Selon cette vision familière - ce que nous avons appelé ailleurs le modèle standard des sciences sociales - le contenu de l'esprit humain est principalement (ou entièrement) des constructions sociales libres, et les sciences sociales sont autonomes et déconnectées de tout fondement évolutif ou psychologique. (Tooby & Cosmides, 1992).

Trois décennies de progrès et de convergence en psychologie cognitive, biologie évolutive et neurosciences ont montré que cette vision de l'esprit humain est radicalement défectueuse. La psychologie évolutionniste fournit un cadre alternatif qui commence à le remplacer. De ce point de vue, tous les esprits humains normaux développent de manière fiable une collection standard de circuits de raisonnement et de régulation qui sont fonctionnellement spécialisés et, fréquemment, spécifiques à un domaine. Ces circuits organisent la façon dont nous interprétons nos expériences, injectent certains concepts et motivations récurrents dans notre vie mentale et fournissent des cadres de sens universels qui nous permettent de comprendre les actions et les intentions des autres. Sous le niveau de variabilité de surface, tous les humains partagent certains points de vue et hypothèses sur la nature du monde et l'action humaine en vertu de ces circuits de raisonnement universels humains.

Retour aux sources
Comment les psychologues évolutionnistes (PE) en sont-ils arrivés à ce point de vue ? Lorsqu'on repense un domaine, il est parfois nécessaire de revenir aux principes premiers, de se poser des questions de base telles que “Qu'est-ce qu'un comportement ?” “Qu'entend-on par ‘esprit’?” “Comment Quelque chose d'aussi intangible qu'un « esprit » peut-il avoir évolué, et quelle est sa relation avec le cerveau ? Les réponses à ces questions fournissent le cadre dans lequel opèrent les psychologues évolutionnistes. Nous allons essayer d'en résumer quelques-unes ici.

La psychologie est cette branche de la biologie qui étudie (1) le cerveau, (2) comment le cerveau traite l'information et (3) comment les programmes de traitement de l'information du cerveau génèrent un comportement. Une fois que l'on se rend compte que la psychologie est une branche de la biologie, les outils d'inférence développés en biologie - ses théories, ses principes et ses observations - peuvent être utilisés pour comprendre la psychologie. Voici cinq principes de base - tous tirés de la biologie - que les PE appliquent dans leurs tentatives pour comprendre la conception de l'esprit humain. Les cinq principes peuvent être appliqués à n'importe quel sujet en psychologie. Ils organisent les observations de manière à permettre de voir des liens entre des domaines apparemment aussi divers que la vision, le raisonnement et la sexualité.

Principe 1. Le cerveau est un système physique. Il fonctionne comme un ordinateur. Ses circuits sont conçus pour générer un comportement adapté à votre environnement.

Le cerveau est un système physique dont le fonctionnement est régi uniquement par les lois de la chimie et de la physique. Qu'est-ce que ça veut dire? Cela signifie que toutes vos pensées, vos espoirs, vos rêves et vos sentiments sont produits par des réactions chimiques qui se déroulent dans votre tête (une pensée qui donne à réfléchir). La fonction du cerveau est de traiter l'information. En d'autres termes, il s'agit d'un ordinateur composé de composés organiques (à base de carbone) plutôt que de puces de silicium. Le cerveau est composé de cellules : principalement des neurones et leurs structures de soutien. Les neurones sont des cellules spécialisées dans la transmission d'informations. Les réactions électrochimiques provoquent le feu des neurones.

Les neurones sont connectés les uns aux autres de manière très organisée. On peut considérer ces connexions comme des circuits, tout comme un ordinateur a des circuits. Ces circuits déterminent comment le cerveau traite les informations, tout comme les circuits de votre ordinateur déterminent comment il traite les informations. Les circuits neuronaux de votre cerveau sont connectés à des ensembles de neurones qui parcourent votre corps. Certains de ces neurones sont connectés à des récepteurs sensoriels, tels que la rétine de votre œil. D'autres sont liés à vos muscles. Les récepteurs sensoriels sont des cellules spécialisées dans la collecte d'informations du monde extérieur et d'autres parties du corps. (Vous pouvez sentir votre estomac se retourner parce qu'il contient des récepteurs sensoriels, mais vous ne pouvez pas sentir votre rate, qui en manque.) Les récepteurs sensoriels sont connectés aux neurones qui transmettent cette information à votre cerveau. D'autres neurones envoient des informations de votre cerveau aux motoneurones. Les motoneurones sont connectés à vos muscles, ils font bouger vos muscles. Ce mouvement est ce que nous appelons le comportement.

Les organismes qui ne bougent pas, n'ont pas de cerveau. Les arbres n'ont pas de cerveau, les buissons n'ont pas de cerveau, les fleurs n'ont pas de cerveau. En fait, certains animaux ne bougent pas pendant certaines étapes de leur vie. Et pendant ces étapes, ils n'ont pas de cerveau. L'ascidie de mer, par exemple, est un animal aquatique qui habite les océans. Au début de son cycle de vie, l'ascidie nage à la recherche d'un bon endroit pour s'attacher en permanence. Une fois qu'il a trouvé le bon rocher et s'y est attaché, il n'a plus besoin de son cerveau car il n'aura plus jamais besoin de bouger. Ainsi, il mange (résorbe) la majeure partie de son cerveau. Après tout, pourquoi gaspiller de l'énergie sur un organe désormais inutile ? Mieux vaut en tirer un bon repas.

En bref, les circuits du cerveau sont conçus pour générer des mouvements et des comportements en réponse aux informations de l'environnement. La fonction de votre cerveau, cet ordinateur mouillé, est de générer un comportement adapté à votre environnement.

Principe 2. Nos circuits neuronaux ont été conçus par la sélection naturelle pour résoudre les problèmes auxquels nos ancêtres ont été confrontés au cours de l'histoire de l'évolution de notre espèce.

Dire que la fonction de votre cerveau est de générer un comportement « approprié » à vos conditions environnementales ne veut pas dire grand-chose, à moins que vous n'ayez une définition de ce que « convient » signifie. Qu'est-ce qui compte comme un comportement approprié ?

“Appropriate” a des significations différentes pour différents organismes. Vous avez des récepteurs sensoriels qui sont stimulés par la vue et l'odeur des matières fécales - pour le dire plus crûment, vous pouvez voir et sentir les excréments. Un fumier peut aussi voler. Mais en détectant la présence d'excréments dans l'environnement, ce qui compte comme un comportement approprié pour vous diffère de ce qui est approprié pour la mouche du fumier. En sentant les excréments, le comportement approprié pour une mouche femelle des excréments est de se déplacer vers les excréments, de se poser dessus et de pondre ses œufs. Les excréments sont de la nourriture pour une larve de mouche du fumier. Par conséquent, le comportement approprié pour une larve de mouche du fumier est de manger du fumier. Et, parce que les mouches des excréments femelles traînent près des tas d'excréments, le comportement approprié pour une mouche des excréments mâle est de bourdonner autour de ces tas, essayant de s'accoupler pour une mouche des excréments mâle, un tas d'excréments est un joint de ramassage.

Mais pour vous, les selles sont une source de maladies contagieuses. Pour vous, ils ne sont pas de la nourriture, ils ne sont pas un bon endroit pour élever vos enfants, et ils ne sont pas un bon endroit pour chercher un rendez-vous. Parce qu'un tas d'excréments est une source de maladies contagieuses pour un être humain, le comportement approprié pour vous est de vous éloigner de la source de l'odeur. Peut-être que vos muscles faciaux formeront également l'expression de dégoût interculturelle universelle, dans laquelle votre nez se plisse pour protéger les yeux et le nez des substances volatiles et la langue dépasse légèrement, comme si vous éjectiez quelque chose de votre bouche.

Pour vous, ce tas de crottes est « dégoûtant ». Pour une femelle mouche du fumier, à la recherche d'un bon quartier et d'une belle maison pour élever ses enfants, ce tas de fumier est une belle vision d'un manoir. (Voir un tas de fumier comme un manoir - c'est ce que William James voulait dire en faisant paraître le naturel étrange).

Le fait est que les environnements ne spécifient pas en eux-mêmes ce qui compte comme un comportement « approprié ». En d'autres termes, vous ne pouvez pas dire « Mon environnement m'a poussé à le faire ! » et en rester là. En principe, un ordinateur ou un circuit pourrait être conçu pour lier n'importe quel stimulus donné dans l'environnement à n'importe quel type de comportement. Le comportement auquel un stimulus donne lieu est fonction des circuits neuronaux de l'organisme. Cela signifie que si vous étiez un concepteur de cerveaux, vous auriez pu concevoir le cerveau humain pour qu'il réponde de la manière que vous vouliez, pour lier toute entrée environnementale à n'importe quel comportement. table quand elle sent un bon tas de crottin frais.

Mais qu'a fait le véritable concepteur du cerveau humain, et pourquoi ? Pourquoi trouvons-nous les fruits sucrés et la bouse dégoûtants ? En d'autres termes, comment avons-nous obtenu les circuits que nous avons, plutôt que ceux que possède la mouche du fumier ?

Lorsque nous parlons d'un ordinateur domestique, la réponse à cette question est simple : ses circuits ont été conçus par un ingénieur, et l'ingénieur les a conçus d'une manière plutôt que d'une autre afin qu'ils résolvent les problèmes que l'ingénieur voulait qu'ils résolvent des problèmes tels que ajouter ou soustraire ou accéder à une adresse particulière dans la mémoire de l'ordinateur. Vos circuits neuronaux ont également été conçus pour résoudre des problèmes. Mais ils n'ont pas été conçus par un ingénieur. Ils ont été conçus par le processus évolutif, et la sélection naturelle est la seule force évolutive capable de créer des machines organisées de manière complexe.

La sélection naturelle ne fonctionne pas "pour le bien de l'espèce", comme beaucoup le pensent. Comme nous le verrons plus en détail ci-dessous, il s'agit d'un processus dans lequel une caractéristique de conception phénotypique provoque sa propre propagation à travers une population (ce qui peut se produire même dans les cas où cela conduit à l'extinction de l'espèce). En attendant (pour continuer nos exemples scatologiques), vous pouvez considérer la sélection naturelle comme le principe « manger et mourir ». Tous les animaux ont besoin de circuits neuronaux qui régissent ce qu'ils mangent. Savoir ce qui est sûr à manger est un problème que tous les animaux doivent résoudre. Pour les humains, les matières fécales ne sont pas bonnes à manger car elles sont une source de maladies contagieuses. Imaginez maintenant un humain ancestral qui avait des circuits neuronaux qui rendaient la bouse parfumée douce - ce qui lui donnait envie de creuser chaque fois qu'il passait devant un tas de bouse malodorante. Cela augmenterait sa probabilité de contracter une maladie. S'il tombait malade à cause de cela, il serait trop fatigué pour trouver beaucoup de nourriture, trop épuisé pour aller chercher une compagne, et il pourrait même mourir d'une mort prématurée. En revanche, une personne avec des circuits neuronaux différents, ceux qui lui font éviter les matières fécales, tomberait moins souvent malade. Il aura donc plus de temps pour trouver de la nourriture et des partenaires et vivra plus longtemps. La première personne mangera du fumier et mourra, la seconde l'évitera et vivra. En conséquence, le mangeur de crottin aura moins d'enfants que le mangeur de crottin. Étant donné que les circuits neuronaux des enfants ont tendance à ressembler à ceux de leurs parents, il y aura moins de mangeurs d'excréments dans la prochaine génération, et plus d'éviteurs d'excréments. Au fur et à mesure que ce processus se poursuit, génération après génération, les mangeurs d'excréments finiront par disparaître de la population. Pourquoi? Ils ont mangé du fumier et sont morts. Les seuls types de personnes qui resteront dans la population seront ceux comme vous et moi, ceux qui descendent des éviteurs de fumier. Il ne restera plus personne qui possède des circuits neuronaux qui rendent le fumier délicieux.

En d'autres termes, la raison pour laquelle nous avons un ensemble de circuits plutôt qu'un autre est que les circuits que nous avons étaient mieux à même de résoudre les problèmes auxquels nos ancêtres ont été confrontés au cours de l'histoire de l'évolution de notre espèce que les circuits alternatifs. Le cerveau est un système informatique construit naturellement dont la fonction est de résoudre des problèmes adaptatifs de traitement de l'information (tels que la reconnaissance faciale, l'interprétation des menaces, l'acquisition du langage ou la navigation). Au cours de l'évolution, ses circuits ont été ajoutés de manière cumulative car ils "raisonnaient" ou "traitaient l'information" d'une manière qui améliorait la régulation adaptative du comportement et de la physiologie.

Réaliser que la fonction du cerveau est le traitement de l'information a permis aux scientifiques cognitifs de résoudre (au moins une version du) problème esprit/corps. Pour les chercheurs en sciences cognitives, cerveau et esprit sont des termes qui font référence au même système, qui peut être décrit de deux manières complémentaires - soit en termes de propriétés physiques (le cerveau), soit en termes de fonctionnement de traitement de l'information (le dérange). L'organisation physique du cerveau a évolué parce que cette organisation physique a entraîné certaines relations de traitement de l'information, celles qui étaient adaptatives.

Il est important de réaliser que nos circuits n'ont pas été conçus pour résoudre n'importe quel type de problème. Ils ont été conçus pour résoudre des problèmes d'adaptation. Les problèmes adaptatifs ont deux caractéristiques déterminantes. Premièrement, ce sont ceux qui sont apparus encore et encore au cours de l'histoire évolutive d'une espèce. Deuxièmement, ce sont des problèmes dont la solution a affecté la reproduction d'organismes individuels - aussi indirecte que puisse être la chaîne causale, et aussi petit que soit l'effet sur le nombre de descendants produits. En effet, la reproduction différentielle (et non la survie en soi) est le moteur de la sélection naturelle. Considérez le sort d'un circuit qui a eu pour effet, en moyenne, d'augmenter le taux de reproduction des organismes qui l'arboraient, mais qui a raccourci leur durée de vie moyenne (ce qui fait que les mères risquent la mort pour sauver leurs enfants, par exemple) . Si cet effet persistait sur de nombreuses générations, sa fréquence dans la population augmenterait. En revanche, tout circuit dont l'effet moyen était de diminuer le taux de reproduction des organismes qui le possédaient finirait par disparaître de la population. La plupart des problèmes d'adaptation ont à voir avec la façon dont un organisme gagne sa vie : ce qu'il mange, ce qui le mange, avec qui il s'accouple, avec qui il socialise, comment il communique, etc. Les seuls types de problèmes que la sélection naturelle peut concevoir des circuits pour résoudre sont les problèmes adaptatifs.

Évidemment, nous sommes capables de résoudre des problèmes qu'aucun chasseur-cueilleur n'a jamais eu à résoudre - nous pouvons apprendre les mathématiques, conduire des voitures, utiliser des ordinateurs. Notre capacité à résoudre d'autres types de problèmes est un effet secondaire ou un sous-produit des circuits conçus pour résoudre des problèmes adaptatifs. Par exemple, lorsque nos ancêtres sont devenus bipèdes, lorsqu'ils ont commencé à marcher sur deux jambes au lieu de quatre, ils ont dû développer un très bon sens de l'équilibre. Et nous avons des mécanismes très complexes dans notre oreille interne qui nous permettent d'atteindre notre excellent sens de l'équilibre. Maintenant, le fait que nous puissions bien équilibrer sur deux jambes tout en bougeant signifie que nous pouvons faire autre chose que marcher, cela signifie que nous pouvons faire du skateboard ou surfer sur les vagues sur une planche de surf. Mais nos ancêtres chasseurs-cueilleurs ne creusaient pas dans les boucles de la soupe primordiale. Le fait que nous puissions surfer et faire du skateboard ne sont que des sous-produits d'adaptations conçues pour l'équilibre en marchant sur deux jambes.

Principe 3. La conscience n'est que la pointe de l'iceberg, la plupart de ce qui se passe dans votre esprit vous est caché. En conséquence, votre expérience consciente peut vous faire croire que notre circuit est plus simple qu'il ne l'est en réalité. La plupart des problèmes que vous rencontrez comme faciles à résoudre sont très difficiles à résoudre — ils nécessitent des circuits neuronaux très compliqués

Vous n'êtes pas, et ne pouvez pas devenir, conscient de la plupart des activités en cours de votre cerveau. Pensez au cerveau comme à l'ensemble du gouvernement fédéral et à votre conscience comme au président des États-Unis. Maintenant, pensez à vous-même, au moi que vous expérimentez consciemment en tant que président. Si vous étiez président, comment sauriez-vous ce qui se passe dans le monde ? Des membres du Cabinet, comme le secrétaire à la Défense, venaient vous dire des choses - par exemple, que les Serbes de Bosnie violent leur accord de cessez-le-feu. Comment les membres du Cabinet savent-ils ce genre de choses? Parce que des milliers de bureaucrates du Département d'État, des milliers d'agents de la CIA en Serbie et dans d'autres parties du monde, des milliers de soldats stationnés à l'étranger et des centaines de journalistes d'investigation collectent et évaluent d'énormes quantités d'informations du monde entier. Mais vous, en tant que président, ne savez pas et, en fait, vous ne pouvez pas savoir ce que chacun de ces milliers d'individus faisaient en recueillant toutes ces informations au cours des derniers mois, ce que chacun d'eux a vu, ce que chacun d'entre eux ont lu, à qui chacun d'eux a parlé, quelles conversations ont été enregistrées clandestinement, quels bureaux ont été mis sur écoute. Tout ce que vous, en tant que Président, savez, c'est la conclusion finale à laquelle le Secrétaire de la Défense est arrivé sur la base des informations qui lui ont été transmises. Et tout ce qu'il sait, c'est ce que d'autres hauts fonctionnaires lui ont transmis, et ainsi de suite. En fait, aucun individu ne connaît tous les faits sur la situation, car ces faits sont répartis entre des milliers de personnes. De plus, chacun des milliers d'individus impliqués connaît toutes sortes de détails sur la situation qu'ils ont décidée n'était pas assez importante pour être transmise à des niveaux supérieurs.

Il en est ainsi de votre expérience consciente.Les seules choses dont vous prenez conscience sont quelques conclusions de haut niveau transmises par des milliers et des milliers de mécanismes spécialisés : certains qui recueillent des informations sensorielles du monde, d'autres qui analysent et évaluent ces informations, vérifient les incohérences, remplissent les blancs , comprendre ce que tout cela signifie.

Il est important pour tout scientifique qui étudie l'esprit humain de garder cela à l'esprit. En découvrant comment fonctionne l'esprit, votre expérience consciente de vous-même et du monde peut suggérer des hypothèses précieuses. Mais ces mêmes intuitions peuvent également vous induire en erreur. Ils peuvent vous faire croire que notre circuit neuronal est plus simple qu'il ne l'est en réalité.

Pensez à la vision. Votre expérience consciente vous dit que voir est simple : vous ouvrez les yeux, la lumière frappe votre rétine, et le tour est joué ! — tu vois. C'est sans effort, automatique, fiable, rapide, inconscient et ne nécessite aucune instruction explicite - personne n'a besoin d'aller à l'école pour apprendre à voir. Mais cette apparente simplicité est trompeuse. Votre rétine est une feuille bidimensionnelle de cellules sensibles à la lumière recouvrant l'intérieur du dos de votre globe oculaire. Déterminer quels objets tridimensionnels existent dans le monde en se basant uniquement sur les réactions chimiques dépendantes de la lumière qui se produisent dans ce réseau de cellules à deux dimensions pose des problèmes extrêmement complexes - si complexes, en fait, qu'aucun programmeur informatique n'a encore été capable de créer un robot qui peut voir notre façon de voir. Vous voyez avec votre cerveau, pas seulement vos yeux, et votre cerveau contient une vaste gamme de circuits dédiés et à usage spécial, chacun étant spécialisé pour résoudre un élément différent du problème. Vous avez besoin de toutes sortes de circuits juste pour voir votre mère marcher, par exemple. Vous avez des circuits spécialisés pour (1) analyser la forme des objets (2) détecter la présence de mouvement (3) détecter la direction du mouvement (4) juger la distance (5) analyser la couleur (6) identifier un objet comme humain ( 7) reconnaître que le visage que vous voyez est celui de maman plutôt que celui de quelqu'un d'autre. Chaque circuit individuel crie ses informations aux circuits de niveau supérieur, qui vérifient les "faits générés par un circuit" par rapport aux "faits générés par les autres", résolvant les contradictions. Ensuite, ces conclusions sont transmises à des circuits de niveau encore plus élevé, qui les rassemblent toutes et remettent le rapport final au président - votre conscience. Mais tout ce dont le président prend conscience, c'est la vue de maman marchant. Bien que chaque circuit soit spécialisé pour résoudre une tâche délimitée, ils travaillent ensemble pour produire un résultat fonctionnel coordonné - dans ce cas, votre expérience consciente du monde visuel. Voir est sans effort, automatique, fiable et rapide précisément parce que nous avons toutes ces machines compliquées et dédiées.

En d'autres termes, nos intuitions peuvent nous tromper. Notre expérience consciente d'une activité aussi "facile" ou "naturelle" peut nous conduire à sous-estimer grossièrement la complexité des circuits qui la rendent possible. Faire ce qui vient “naturellement”, sans effort, ou automatiquement est rarement simple d'un point de vue technique. Trouver quelqu'un de beau, tomber amoureux, se sentir jaloux, tout peut sembler aussi simple et automatique et sans effort que d'ouvrir les yeux et de voir. Si simple qu'il semble qu'il n'y ait pas grand-chose à expliquer. Mais ces activités ne semblent sans effort que parce qu'il existe une vaste gamme de circuits neuronaux complexes qui les soutiennent et les régulent.

Principe 4. Différents circuits neuronaux sont spécialisés pour résoudre différents problèmes adaptatifs.

Un principe d'ingénierie de base est que la même machine est rarement capable de résoudre aussi bien deux problèmes différents. Nous avons à la fois des tournevis et des scies car chacun résout un problème particulier mieux que l'autre. Imaginez juste essayer de couper des planches de bois avec un tournevis ou de tourner des vis avec une scie.

Notre corps est divisé en organes, comme le cœur et le foie, précisément pour cette raison. Le pompage du sang dans tout le corps et la détoxification des poisons sont deux problèmes très différents. Par conséquent, votre corps a une machine différente pour résoudre chacun d'eux. La conception du cœur est spécialisée pour pomper le sang, la conception du foie est spécialisée pour la détoxification des poisons. Votre foie ne peut pas fonctionner comme une pompe et votre cœur n'est pas doué pour détoxifier les poisons.

Pour la même raison, notre esprit est constitué d'un grand nombre de circuits fonctionnellement spécialisés. Par exemple, nous avons des circuits neuronaux dont la conception est spécialisée pour la vision. Tout ce qu'ils font, c'est vous aider à voir. La conception d'autres circuits neuronaux est spécialisée pour l'audition. Tout ce qu'ils font, c'est détecter les changements de pression atmosphérique et en extraire des informations. Ils ne participent pas à la vision, aux vomissements, à la vanité, à la vengeance ou à quoi que ce soit d'autre. D'autres circuits neuronaux sont spécialisés dans l'attirance sexuelle, c'est-à-dire qu'ils régissent ce que vous trouvez sexuellement excitant, ce que vous considérez comme beau, avec qui vous aimez sortir, etc.

Nous avons tous ces circuits neuronaux spécialisés car le même mécanisme est rarement capable de résoudre différents problèmes adaptatifs. Par exemple, nous avons tous des circuits neuronaux conçus pour choisir des aliments nutritifs sur la base des circuits de goût et d'odeur qui régissent nos choix alimentaires. Mais imaginez une femme qui utilise ce même circuit neuronal pour choisir un partenaire. Elle choisirait en effet un compagnon étrange (peut-être une énorme barre de chocolat ?). Pour résoudre le problème adaptatif de trouver le bon partenaire, nos choix doivent être guidés par des normes qualitativement différentes de celles du choix de la bonne nourriture ou du bon habitat. Par conséquent, le cerveau doit être composé d'un grand ensemble de circuits, avec différents circuits spécialisés pour résoudre différents problèmes. Vous pouvez considérer chacun de ces circuits spécialisés comme un mini-ordinateur dédié à la résolution d'un problème. Ces mini-ordinateurs dédiés sont parfois appelés modules. Il y a donc un sens dans lequel vous pouvez voir le cerveau comme une collection de mini-ordinateurs dédiés — une collection de modules. Il doit bien sûr exister des circuits dont la conception est spécialisée pour intégrer la sortie de tous ces mini-ordinateurs dédiés pour produire un comportement. Ainsi, plus précisément, on peut voir le cerveau comme un ensemble de mini-ordinateurs dédiés dont les opérations sont fonctionnellement intégrées pour produire un comportement.

Les psychologues savent depuis longtemps que l'esprit humain contient des circuits spécialisés pour différents modes de perception, tels que la vision et l'audition. Mais jusqu'à récemment, on pensait que la perception et, peut-être, le langage étaient les seules activités causées par des processus cognitifs spécialisés (par exemple, Fodor, 1983). D'autres fonctions cognitives - apprentissage, raisonnement, prise de décision - étaient censées être accomplies par des circuits à vocation très générale : touche-à-tout, mais maître d'aucun. Les principaux candidats étaient les algorithmes « rationnels » : ceux qui implémentent des méthodes formelles pour le raisonnement inductif et déductif, telles que la règle de Bayes ou le calcul propositionnel (une logique formelle). "L'intelligence générale" une faculté hypothétique composée de circuits de raisonnement simples, peu nombreux, indépendants du contenu et à usage général, était considérée comme le moteur qui génère des solutions aux problèmes de raisonnement. La flexibilité du raisonnement humain, c'est-à-dire notre capacité à résoudre de nombreux types de problèmes différents, était considérée comme la preuve de la généralité des circuits qui le génèrent.

Une perspective évolutionniste suggère le contraire (Tooby & Cosmides, 1992). Les machines biologiques sont calibrées en fonction des environnements dans lesquels elles ont évolué et elles contiennent des informations sur les propriétés récurrentes de manière stable de ces mondes ancestraux. (Par exemple, les mécanismes humains de constance des couleurs sont calibrés en fonction des changements naturels de l'éclairage terrestre, par conséquent, l'herbe paraît verte à la fois à midi et au coucher du soleil, même si les propriétés spectrales de la lumière qu'elle réfléchit ont considérablement changé.) Les algorithmes rationnels ne le font pas, car ils sont indépendants du contenu. La figure 2 montre deux règles d'inférence à partir du calcul propositionnel, un système qui permet de déduire de vraies conclusions à partir de vraies prémisses, quel que soit le sujet des prémisses, peu importe à quoi P et Q se réfèrent. La règle de Bayes, une équation pour calculer la probabilité d'une hypothèse à partir de données, est également indépendante du contenu. Il peut être appliqué indistinctement au diagnostic médical, aux jeux de cartes, au succès de chasse ou à tout autre sujet. Il ne contient aucune connaissance spécifique au domaine, il ne peut donc pas prendre en charge les inférences qui s'appliqueraient au choix du partenaire, par exemple, mais pas à la chasse. (C'est le prix de l'indépendance du contenu.)

Les résolveurs de problèmes évolués, cependant, sont équipés de draps pour berceau : ils arrivent à un problème en sachant déjà beaucoup de choses à ce sujet. Par exemple, le cerveau d'un nouveau-né possède des systèmes de réponse qui « s'attendent à ce que des visages soient présents dans l'environnement : les bébés de moins de 10 minutes tournent les yeux et la tête en réponse à des motifs ressemblant à des visages, mais pas à des versions brouillées de le même modèle avec des fréquences spatiales identiques (Johnson & Morton, 1991). Les nourrissons font des hypothèses ontologiques fortes sur la façon dont le monde fonctionne et sur le genre de choses qu'il contient, même à 2 mois et demi (le point auquel ils peuvent voir assez bien pour être testés). Ils supposent, par exemple, qu'il contiendra des objets rigides qui sont continus dans l'espace et le temps, et ils ont préféré des moyens d'analyser le monde en objets séparés (par exemple, Baillergeon, 1986 Spelke, 1990). Ignorant la forme, la couleur et la texture, ils traitent toute surface cohésive, délimitée et se déplaçant comme une unité comme un seul objet. Lorsqu'un objet solide semble traverser un autre, ces nourrissons sont surpris. Pourtant, un système sans hypothèse de « privilége » et un système véritablement « ouvert d'esprit » ne serait pas perturbé par de tels affichages. En observant les objets interagir, les bébés de moins d'un an distinguent les événements causaux des événements non causaux qui ont des propriétés spatio-temporelles similaires. distinction), ils supposent que le mouvement automoteur des objets animés est causé par des états internes invisibles (objectifs et intentions) dont la présence doit être inférée, car les états internes ne peuvent pas être vus (Baron-Cohen, 1995 Leslie, 1988 1994 ). Les tout-petits ont un système de « lecture mentale » bien développé, qui utilise la direction et le mouvement des yeux pour déduire ce que les autres veulent, savent et croient (Baron-Cohen, 1995). (Lorsque ce système est altéré, comme dans l'autisme, l'enfant ne peut pas déduire ce que les autres croient.) Lorsqu'un adulte prononce un son semblable à un mot en désignant un nouvel objet, les tout-petits supposent que le mot fait référence à l'objet entier, plutôt qu'à l'un des ses parties (Markman, 1989).

Sans ces hypothèses privilégiées sur les visages, les objets, la causalité physique, les autres esprits, le sens des mots, etc., un enfant en développement pourrait en apprendre très peu sur son environnement. Par exemple, un enfant autiste qui a un QI normal et des systèmes de perception intacts est néanmoins incapable de faire des inférences simples sur les états mentaux (Baron-Cohen, 1995). Les enfants atteints du syndrome de Williams sont profondément retardés et ont des difficultés à apprendre même des tâches spatiales très simples, mais ils sont bons pour déduire les états mentaux des autres. Certains de leurs mécanismes de raisonnement sont endommagés, mais leur système de lecture mentale est intact.

Des problèmes différents nécessitent des draps de berceau différents. Par exemple, la connaissance des intentions, des croyances et des désirs, qui permet de déduire le comportement des personnes, sera trompeuse si elle est appliquée à des objets inanimés. Deux machines valent mieux qu'une lorsque le drap de lit qui aide à résoudre les problèmes dans un domaine est trompeur dans un autre. Cela suggère que de nombreux mécanismes informatiques évolués seront spécifiques à un domaine : ils seront activés dans certains domaines mais pas dans d'autres. Certains d'entre eux incarneront des méthodes rationnelles, mais d'autres auront des procédures d'inférence à usage spécial qui répondent non pas à une forme logique mais à des procédures de types de contenu qui fonctionnent bien dans la structure écologique stable d'un domaine particulier, même si elles peuvent conduire à inférences fausses ou contradictoires si elles ont été activées en dehors de ce domaine.

Plus un système a de draps pour berceau, plus il peut résoudre de problèmes. Un cerveau équipé d'une multiplicité de moteurs d'inférence spécialisés sera capable de générer un comportement sophistiqué qui est sensible à son environnement. De ce point de vue, la flexibilité et la puissance souvent attribuées aux algorithmes indépendants du contenu sont illusoires. Toutes choses égales par ailleurs, un système riche en contenu pourra en déduire plus qu'un système pauvre en contenu.

Les machines limitées à l'exécution de la règle de Bayes, du modus ponens et d'autres procédures "rationnelles" dérivées des mathématiques ou de la logique sont faibles en termes de calcul par rapport au système décrit ci-dessus (Tooby et Cosmides, 1992). Les théories de la rationalité qu'ils incarnent sont "sans environnement" et ont été conçues pour produire des inférences valides dans tous les domaines. Ils peuvent être appliqués à une grande variété de domaines, cependant, uniquement parce qu'ils manquent d'informations qui seraient utiles dans un domaine mais pas dans un autre. N'ayant pas de fiches de crèche, il y a peu qu'ils peuvent déduire sur un domaine n'ayant pas d'hypothèses privilégiées, il y a peu qu'ils puissent induire avant que leur fonctionnement ne soit détourné par explosion combinatoire. La différence entre les méthodes spécifiques au domaine et les méthodes indépendantes du domaine s'apparente à la différence entre les experts et les novices : les experts peuvent résoudre les problèmes plus rapidement et plus efficacement que les novices car ils en savent déjà beaucoup sur le domaine du problème.

Le point de vue de William James sur l'esprit, qui a été ignoré pendant une grande partie du 20e siècle, est aujourd'hui justifié. Il existe maintenant des preuves de l'existence de circuits spécialisés pour le raisonnement sur les objets, la causalité physique, le nombre, le monde biologique, les croyances et les motivations d'autres individus et les interactions sociales (pour une revue, voir Hirschfeld & amp Gelman, 1994). On sait maintenant que les mécanismes d'apprentissage qui régissent l'acquisition du langage sont différents de ceux qui régissent l'acquisition des aversions alimentaires, et tous deux sont différents des mécanismes d'apprentissage qui régissent l'acquisition des phobies des serpents (Garcia, 1990 Pinker, 1994 Mineka et Cooke, 1985). Les exemples abondent.

Les “instincts” sont souvent considérés comme l'opposé du “raisonnement” et de l'“apprentissage”. Homo sapiens est considéré comme l'« animal rationnel », une espèce dont les instincts, obviés par la culture, ont été effacés par l'évolution. Mais les circuits de raisonnement et les circuits d'apprentissage discutés ci-dessus ont les cinq propriétés suivantes : (1) ils sont structurés de manière complexe pour résoudre un type spécifique de problème adaptatif, (2) ils se développent de manière fiable chez tous les êtres humains normaux, (3) ils se développent sans aucun effort conscient et en l'absence de toute instruction formelle, (4) ils sont appliqués sans aucune prise de conscience de leur logique sous-jacente, et (5) ils sont distincts des capacités plus générales à traiter l'information ou à se comporter intelligemment. En d'autres termes, ils ont toutes les caractéristiques de ce que l'on considère habituellement comme un « instinct » (Pinker, 1994). En fait, on peut considérer ces systèmes informatiques spécialisés comme des instincts de raisonnement et des instincts d'apprentissage. Ils font certains types d'inférences tout aussi faciles, sans effort et "naturelles" pour nous que les humains, comme tisser une toile l'est à une araignée ou que l'estime l'est à une fourmi du désert.

Les étudiants demandent souvent si un comportement a été causé par “instinct” ou “learning”. Une meilleure question serait « quels instincts ont causé l'apprentissage ? »

Principe 5. Nos crânes modernes abritent un esprit de l'âge de pierre.
La sélection naturelle, le processus qui a conçu notre cerveau, prend beaucoup de temps pour concevoir un circuit de toute complexité. Le temps qu'il faut pour construire des circuits adaptés à un environnement donné est si lent qu'il est même difficile d'imaginer que c'est comme une pierre sculptée par le sable soufflé par le vent. Même des changements relativement simples peuvent prendre des dizaines de milliers d'années.

L'environnement dans lequel les humains et, par conséquent, les esprits humains ont évolué était très différent de notre environnement moderne. Nos ancêtres ont passé plus de 99% de l'histoire de l'évolution de notre espèce à vivre dans des sociétés de chasseurs-cueilleurs. Cela signifie que nos ancêtres vivaient en petites bandes nomades de quelques dizaines d'individus qui se nourrissaient chaque jour de la cueillette des plantes ou de la chasse aux animaux. Chacun de nos ancêtres était, en effet, en voyage de camping qui a duré toute une vie, et ce mode de vie a duré la plupart des 10 derniers millions d'années.

Génération après génération, pendant 10 millions d'années, la sélection naturelle a lentement sculpté le cerveau humain, favorisant des circuits capables de résoudre les problèmes quotidiens de nos ancêtres chasseurs-cueilleurs - des problèmes tels que trouver des partenaires, chasser des animaux, cueillir des plantes aliments, négocier avec des amis, se défendre contre les agressions, élever des enfants, choisir un bon habitat, etc. Ceux dont les circuits étaient mieux conçus pour résoudre ces problèmes ont laissé plus d'enfants, et nous en sommes les descendants.

Notre espèce a vécu en chasseurs-cueilleurs 1000 fois plus longtemps qu'autre chose. Le monde qui semble si familier pour vous et moi, un monde avec des routes, des écoles, des épiceries, des usines, des fermes et des États-nations, n'a duré qu'un clin d'œil par rapport à toute notre histoire évolutive. L'ère de l'informatique n'est qu'un peu plus vieille que l'étudiant moyen et la révolution industrielle n'a que 200 ans. L'agriculture est apparue pour la première fois sur terre il y a seulement 10 000 ans, et ce n'est qu'il y a environ 5 000 ans que jusqu'à la moitié de la population humaine se livrait à l'agriculture plutôt qu'à la chasse et à la cueillette. La sélection naturelle est un processus lent, et il n'y a pas eu assez de générations pour qu'elle conçoive des circuits bien adaptés à notre vie post-industrielle.

En d'autres termes, nos crânes modernes abritent un esprit de l'âge de pierre. La clé pour comprendre comment fonctionne l'esprit moderne est de réaliser que ses circuits n'ont pas été conçus pour résoudre les problèmes quotidiens d'un Américain moderne - ils ont été conçus pour résoudre les problèmes quotidiens de notre chasseur. ancêtres cueilleurs. Ces priorités de l'âge de pierre ont produit un cerveau bien meilleur pour résoudre certains problèmes que d'autres. Par exemple, il nous est plus facile de traiter avec de petits groupes de personnes de la taille d'une bande de chasseurs-cueilleurs qu'avec des foules de milliers de personnes, il nous est plus facile d'apprendre à craindre les serpents que les prises électriques, même si les prises électriques représentent une plus grande menace que les serpents font dans la plupart des communautés américaines.Dans de nombreux cas, notre cerveau est mieux à même de résoudre les types de problèmes auxquels nos ancêtres étaient confrontés dans les savanes africaines qu'à résoudre les tâches plus familières auxquelles nous sommes confrontés dans une salle de classe ou une ville moderne. En disant que nos crânes modernes abritent un esprit de l'âge de pierre, nous ne voulons pas dire que nos esprits ne sont pas sophistiqués. Bien au contraire : ce sont des ordinateurs très sophistiqués, dont les circuits sont élégamment conçus pour résoudre les types de problèmes auxquels nos ancêtres étaient régulièrement confrontés.

Un élément nécessaire (mais pas suffisant) de toute explication du comportement « moderne ou autre » est une description de la conception de la machinerie informatique qui le génère. Le comportement dans le présent est généré par des mécanismes de traitement de l'information qui existent parce qu'ils ont résolu des problèmes d'adaptation dans le passé - dans les environnements ancestraux dans lesquels la lignée humaine a évolué.

Pour cette raison, la psychologie évolutionniste est implacablement orientée vers le passé. Les mécanismes cognitifs qui existent parce qu'ils ont résolu des problèmes de manière efficace dans le passé ne généreront pas nécessairement un comportement adaptatif dans le présent. En effet, les PE rejettent l'idée que l'on a « expliqué » un modèle de comportement en montrant qu'il favorise la forme physique dans les conditions modernes (pour les articles des deux côtés de cette controverse, voir les réponses dans le même numéro de revue à Symons (1990) et Tooby et Cosmides (1990a)).

Bien que l'on pense que la lignée des hominidés a évolué dans les savanes africaines, l'environnement d'adaptation évolutive, ou EEA, n'est pas un lieu ou un temps. C'est le composite statistique des pressions de sélection qui a provoqué la conception d'une adaptation. Ainsi, l'EEE pour une adaptation peut être différent de celui d'une autre. Les conditions d'éclairage terrestre, qui forment (une partie de) l'AEE pour l'œil des vertébrés, sont restées relativement constantes pendant des centaines de millions d'années (jusqu'à l'invention de l'ampoule à incandescence), en revanche, l'AEE qui a sélectionné les mécanismes qui amènent les hommes humains à fournir à leur progéniture — une situation qui s'écarte du modèle typique des mammifères — semble n'avoir que deux millions d'années environ.

Les cinq principes sont des outils pour réfléchir à la psychologie, qui peuvent être appliqués à n'importe quel sujet : sexe et sexualité, comment et pourquoi les gens coopèrent, si les gens sont rationnels, comment les bébés voient le monde, conformité, agressivité, audition, vision, sommeil, alimentation , l'hypnose, la schizophrénie et ainsi de suite. Le cadre qu'ils fournissent relie les domaines d'étude, et sauve de la noyade en particulier. Chaque fois que vous essayez de comprendre un aspect du comportement humain, ils vous encouragent à poser les questions fondamentales suivantes :

Où dans le cerveau se trouvent les circuits concernés et comment, physiquement, fonctionnent-ils ?
Quel type d'information est traité par ces circuits ?
Quels programmes de traitement de l'information ces circuits incarnent-ils ? et
A quoi ces circuits étaient-ils destinés (dans un contexte de chasseurs-cueilleurs) ?
Maintenant que nous avons renoncé à ce raclement de gorge préliminaire, il est temps d'expliquer le cadre théorique à partir duquel les cinq principes - et d'autres principes fondamentaux de la psychologie évolutionniste - ont été dérivés.

Comprendre la conception des organismes
Logique adaptationniste et psychologie évolutionniste
Explications phylogénétiques versus adaptationnistes. Le but de la théorie de Darwin était d'expliquer la conception phénotypique : pourquoi les becs des pinsons diffèrent-ils d'une espèce à l'autre ? Pourquoi les animaux dépensent-ils de l'énergie pour attirer des partenaires qui pourraient être dépensés pour leur survie ? Pourquoi les expressions faciales humaines d'émotion sont-elles similaires à celles trouvées chez d'autres primates ?

Deux des principes évolutifs les plus importants expliquant les caractéristiques des animaux sont (1) la descendance commune et (2) l'adaptation entraînée par la sélection naturelle. Si nous sommes tous liés les uns aux autres, et à toutes les autres espèces, en vertu d'une descendance commune, alors on pourrait s'attendre à trouver des similitudes entre les humains et leurs plus proches parents primates. Cette approche phylogénétique a une longue histoire en psychologie : elle incite à rechercher des continuités phylogénétiques impliquées par l'héritage de traits homologues d'ancêtres communs.

Une approche adaptationniste de la psychologie conduit à la recherche d'une conception adaptative, qui implique généralement l'examen des capacités mentales différenciées par niche propres à l'espèce étudiée. Le livre de George Williams de 1966, Adaptation and Natural Selection, a clarifié la logique de l'adaptationnisme. Ce faisant, ce travail a jeté les bases de la psychologie évolutionniste moderne. La psychologie évolutionniste peut être considérée comme l'application de la logique adaptationniste à l'étude de l'architecture de l'esprit humain.

Pourquoi la structure reflète-t-elle la fonction ? En biologie évolutive, il existe plusieurs niveaux d'explication qui sont complémentaires et mutuellement compatibles. L'explication à un niveau (par exemple, la fonction adaptative) n'exclut pas ou n'invalide pas les explications à un autre (par exemple, neuronal, cognitif, social, culturel, économique). Les PE utilisent des théories de la fonction adaptative pour guider leurs recherches sur les structures phénotypiques. Pourquoi est-ce possible ?

Le processus évolutif a deux composantes : le hasard et la sélection naturelle. La sélection naturelle est la seule composante du processus évolutif qui peut introduire une organisation fonctionnelle complexe dans le phénotype d'une espèce (Dawkins, 1986 Williams, 1966).

La fonction du cerveau est de générer un comportement qui dépend de manière sensible des informations provenant de l'environnement d'un organisme. Il s'agit donc d'un dispositif de traitement de l'information. Les neuroscientifiques étudient la structure physique de tels dispositifs et les psychologues cognitifs étudient les programmes de traitement de l'information réalisés par cette structure. Il existe cependant un autre niveau d'explication : un niveau fonctionnel. Dans les systèmes évolués, la forme suit la fonction. La structure physique est là parce qu'elle incarne un ensemble de programmes. Les programmes sont là parce qu'ils ont résolu un problème particulier dans le passé. Ce niveau fonctionnel d'explication est essentiel pour comprendre comment la sélection naturelle conçoit les organismes.

La structure phénotypique d'un organisme peut être considérée comme un ensemble de « caractéristiques de conception » de micro-machines, telles que les composants fonctionnels de l'œil ou du foie. Au fil du temps, de nouvelles caractéristiques de conception sont ajoutées ou supprimées de la conception de l'espèce en raison de leurs conséquences. Une caractéristique de conception provoquera sa propre propagation sur les générations si elle a pour conséquence de résoudre des problèmes adaptatifs : des problèmes récurrents intergénérationnels dont la solution favorise la reproduction, comme la détection des prédateurs ou la détoxification des poisons. Si une rétine plus sensible, apparue chez un ou quelques individus par mutation fortuite, permet de détecter plus rapidement les prédateurs, les individus qui ont la rétine la plus sensible produiront une progéniture à un taux plus élevé que ceux qui en sont dépourvus. En favorisant la reproduction de ses porteurs, la rétine la plus sensible favorise ainsi sa propre propagation au fil des générations, jusqu'à ce qu'elle remplace finalement la rétine du modèle antérieur et devienne une caractéristique universelle de la conception de cette espèce.

Par conséquent, la sélection naturelle est un processus de rétroaction qui « choisit parmi des conceptions alternatives en fonction de leur bon fonctionnement. Il s'agit d'un processus d'escalade, dans lequel une caractéristique de conception qui résout bien un problème adaptatif peut être dépassée par une nouvelle caractéristique de conception qui le résout mieux. Ce processus a produit des machines biologiques d'une conception exquise - l'œil des vertébrés, des pigments photosynthétiques, des algorithmes de recherche de nourriture efficaces, des systèmes de constance des couleurs - dont les performances sont inégalées par aucune machine encore conçue par l'homme.

En sélectionnant les conceptions sur la base de leur capacité à résoudre les problèmes d'adaptation, ce processus crée une adéquation parfaite entre la fonction d'un appareil et sa structure. Pour comprendre cette relation causale, les biologistes ont dû développer un vocabulaire théorique qui distingue structure et fonction. En biologie évolutive, les explications qui font appel à la structure d'un appareil sont parfois appelées explications « proximatives ». Appliquées à la psychologie, celles-ci incluraient des explications axées sur les causes génétiques, biochimiques, physiologiques, développementales, cognitives, sociales et toutes les autres causes immédiates du comportement. Les explications qui font appel à la fonction adaptative d'un appareil sont parfois appelées explications “distale” ou “ultime”, car elles font référence à des causes qui ont fonctionné au cours de l'évolution.

La connaissance de la fonction adaptative est nécessaire pour sculpter la nature au niveau des articulations. Le phénotype d'un organisme peut être divisé en adaptations, qui sont présentes parce qu'elles ont été sélectionnées pour, des sous-produits, qui sont présents parce qu'ils sont causalement couplés à des traits qui ont été sélectionnés pour (par exemple, la blancheur des os) et le bruit, qui a été injecté par les composantes stochastiques de l'évolution. Comme d'autres machines, seuls les aspects étroitement définis des organismes s'intègrent dans des systèmes fonctionnels : la plupart des manières de décrire le système ne captureront pas ses propriétés fonctionnelles. Malheureusement, certains ont déformé l'affirmation bien étayée selon laquelle la sélection crée une organisation fonctionnelle comme l'affirmation manifestement fausse que tous les traits des organismes sont fonctionnels - quelque chose qu'aucun biologiste évolutionniste sensé ne soutiendrait jamais. De plus, tous les comportements des organismes ne sont pas adaptatifs. Le goût du sucré a peut-être été adaptatif dans des environnements ancestraux où les fruits riches en vitamines étaient rares, mais il peut générer des comportements inadaptés dans un environnement moderne au ras des fast-foods. De plus, une fois qu'un mécanisme de traitement de l'information existe, il peut être déployé dans des activités sans rapport avec sa fonction d'origine car nous avons développé des mécanismes d'apprentissage qui provoquent l'acquisition du langage, nous pouvons apprendre à écrire. Mais ces mécanismes d'apprentissage n'ont pas été retenus parce qu'ils provoquaient l'écriture.

Preuve de conception. Les adaptations sont des machines à résoudre des problèmes et peuvent être identifiées en utilisant les mêmes normes de preuves que celles que l'on utiliserait pour reconnaître une machine fabriquée par l'homme : les preuves de conception. On peut identifier une machine à un téléviseur plutôt qu'à un poêle en trouvant des preuves d'une conception fonctionnelle complexe : montrant, par exemple, qu'elle possède de nombreuses caractéristiques de conception coordonnées (antennes, tubes à rayons cathodiques, etc.) qui sont spécialisées de manière complexe pour la transduction des ondes TV et en les transformant en une carte de bits de couleur (une configuration qui n'est probablement pas apparue par hasard), alors qu'elle n'a pratiquement aucune caractéristique de conception qui la rendrait bonne pour la cuisson des aliments. La conception fonctionnelle complexe est également la marque des machines adaptatives. On peut identifier un aspect du phénotype comme une adaptation en montrant que (1) il a de nombreuses caractéristiques de conception qui sont spécialisées de manière complexe pour résoudre un problème adaptatif, (2) ces propriétés phénotypiques sont peu susceptibles d'être apparues par hasard, et (3 ), ils ne sont pas mieux expliqués comme le sous-produit de mécanismes conçus pour résoudre un problème adaptatif alternatif. Trouver qu'un élément architectural résout un problème d'adaptation avec « fiabilité, efficacité et économie » est une preuve prima facie que l'on a localisé une adaptation (Williams, 1966).

Les preuves de conception sont importantes non seulement pour expliquer pourquoi un mécanisme connu existe, mais aussi pour découvrir de nouveaux mécanismes, ceux que personne n'avait pensé à rechercher. Les PE utilisent également les théories de la fonction adaptative de manière heuristique, pour guider leurs recherches sur la conception phénotypique.

Ceux qui étudient les espèces dans une perspective adaptationniste adoptent la position d'un ingénieur. En discutant du sonar chez les chauves-souris, par exemple, Dawkins procède comme suit : « Je commencerai par poser un problème auquel la machine vivante est confrontée, puis j'envisagerai des solutions possibles au problème qu'un ingénieur sensé pourrait envisager. la solution que la nature a effectivement adoptée” (1986, pp. 21-22). Les ingénieurs déterminent les problèmes qu'ils souhaitent résoudre, puis conçoivent des machines capables de résoudre ces problèmes de manière efficace. Les biologistes évolutionnistes découvrent les problèmes d'adaptation rencontrés par une espèce donnée au cours de son histoire évolutive, puis se demandent : « À quoi ressemblerait une machine capable de bien résoudre ces problèmes dans des conditions ancestrales ? » Dans ce contexte, ils explorent empiriquement le caractéristiques de conception des machines évoluées qui, prises ensemble, constituent un organisme. Bien entendu, les définitions des problèmes adaptatifs ne spécifient pas uniquement la conception des mécanismes qui les résolvent. Parce qu'il existe souvent de multiples façons de parvenir à une solution, des études empiriques sont nécessaires pour décider « quelle nature a réellement adopté ». Mais plus on peut définir avec précision un problème de traitement de l'information adaptatif — le “objectif” du traitement — on peut voir clairement à quoi devrait ressembler un mécanisme capable de produire cette solution. Cette stratégie de recherche a dominé l'étude de la vision, par exemple, de sorte qu'il est maintenant courant de considérer le système visuel comme un ensemble de dispositifs de calcul fonctionnellement intégrés, chacun spécialisé pour résoudre un problème différent dans l'analyse de scènes - juger la profondeur, détection de mouvement, analyse de la forme à partir de l'ombrage, etc. Dans nos propres recherches, nous avons appliqué cette stratégie à l'étude du raisonnement social (voir ci-dessous).

Pour bien comprendre le concept de preuve de conception, nous devons examiner comment un adaptatif pense la nature et l'éducation.

Nature et culture : une perspective adaptationniste
Les débats sur la "contribution relative" au cours du développement de la "nature" et de la "culture" ont été parmi les plus controversés en psychologie. Les prémisses qui sous-tendent ces débats sont imparfaites, mais elles sont si profondément ancrées que beaucoup de gens ont du mal à voir qu'il existe d'autres façons de penser à ces questions.

La psychologie évolutionniste n'est pas simplement une autre oscillation du pendule nature/culture. Une caractéristique déterminante du domaine est le rejet explicite des dichotomies habituelles nature/culture – instinct contre raisonnement, inné contre appris, biologique contre culturel. L'effet que l'environnement aura sur un organisme dépend de manière critique des détails de son architecture cognitive évoluée. Pour cette raison, les théories « écologistes » cohérentes du comportement humain font toutes des affirmations « nativistes » sur la forme exacte de nos mécanismes psychologiques évolués. Pour un EP, les véritables enjeux scientifiques concernent la conception, la nature et le nombre de ces mécanismes évolués, et non pas « biologie versus culture » ​​ou d'autres oppositions mal formées.

Il existe plusieurs problèmes liés à la nature et à l'éducation, qui sont généralement amalgamés. Séparons-les et examinons-les séparément, car certains d'entre eux ne sont pas des problèmes alors que d'autres sont de vrais problèmes.

Focus sur l'architecture. À un certain niveau d'abstraction, chaque espèce a une architecture évoluée universelle, typique de l'espèce. Par exemple, on peut ouvrir n'importe quelle page du manuel de médecine, Gray's Anatomy, et trouver la conception de cette architecture évoluée décrite dans les moindres détails - non seulement nous avons tous un cœur, deux poumons, un estomac, intestins, et ainsi de suite, mais le livre décrira l'anatomie humaine jusqu'aux détails des connexions nerveuses. Cela ne veut pas dire qu'il n'y a pas d'individualité biochimique : il n'y a pas deux estomacs exactement identiques - ils varient un peu dans leurs propriétés quantitatives, telles que la taille, la forme et la quantité de HCl qu'ils produisent. Mais tous les humains ont un estomac et ils ont tous la même conception fonctionnelle de base - chacun est attaché à une extrémité à un œsophage et à l'autre à l'intestin grêle, chacun sécrète les mêmes produits chimiques nécessaires à la digestion, etc. Vraisemblablement, la même chose est vraie du cerveau et, par conséquent, de l'architecture évoluée de nos programmes cognitifs et des mécanismes de traitement de l'information qui génèrent le comportement. La psychologie évolutionniste cherche à caractériser l'architecture universelle et spécifique à l'espèce de ces mécanismes.

L'architecture cognitive, comme tous les aspects du phénotype, des molaires aux circuits de mémoire, est le produit conjoint des gènes et de l'environnement. Mais le développement de l'architecture est protégé contre les agressions génétiques et environnementales, de sorte qu'il se développe de manière fiable dans la gamme (ancestrale) normale des environnements humains. Les PE ne supposent pas que les gènes jouent un rôle plus important dans le développement que l'environnement, ou que les « facteurs innés » sont plus importants que « l'apprentissage ». Au lieu de cela, les PE rejettent ces dichotomies comme étant mal conçues.

La psychologie évolutionniste n'est pas la génétique du comportement. Les généticiens du comportement s'intéressent à la mesure dans laquelle les différences entre les personnes dans un environnement donné peuvent être expliquées par des différences dans leurs gènes. Les EP ne s'intéressent aux différences individuelles que dans la mesure où elles sont la manifestation d'une architecture sous-jacente partagée par tous les êtres humains. Parce que leur base génétique est universelle et typique de l'espèce, l'héritabilité des adaptations complexes (de l'œil, par exemple) est généralement faible, pas élevée. De plus, la recombinaison sexuelle limite la conception des systèmes génétiques, de sorte que la base génétique de toute adaptation complexe (telle qu'un mécanisme cognitif) doit être universelle et typique de l'espèce (Tooby et Cosmides, 1990b). Cela signifie que la base génétique de l'architecture cognitive humaine est universelle, créant ce que l'on appelle parfois l'unité psychique de l'humanité. Le remaniement génétique de la méiose et de la recombinaison sexuelle peut amener les individus à différer légèrement dans les propriétés quantitatives qui ne perturbent pas le fonctionnement des adaptations complexes. Mais deux individus ne diffèrent pas par leur personnalité ou leur morphologie car l'un possède la base génétique d'une adaptation complexe qui manque à l'autre. Le même principe s'applique aux populations humaines : de ce point de vue, il n'y a pas de « race ».

En fait, la psychologie évolutionniste et la génétique du comportement sont animées par deux questions radicalement différentes :

Quelle est l'architecture universelle et évoluée que nous partageons tous en tant qu'êtres humains ? (psychologie évolutionnaire)
Étant donné une grande population de personnes dans un environnement spécifique, dans quelle mesure les différences entre ces personnes peuvent-elles être expliquées par des différences dans leurs gènes ? (génétique du comportement)
La deuxième question est généralement répondue en calculant un coefficient d'héritabilité, basé (par exemple) sur des études de jumeaux identiques et fraternels. “Ce qui contribue davantage à la myopie, aux gènes ou à l'environnement” (une instance de la deuxième question), n'a pas de réponse fixe : l'“héritabilité” d'un trait peut varier d'un endroit à l'autre, précisément parce que les environnements affectent développement.

Un coefficient d'héritabilité mesure les sources de variance dans une population (par exemple, dans une forêt de chênes, dans quelle mesure les différences de hauteur sont-elles corrélées aux différences d'ensoleillement, toutes choses égales par ailleurs ?).Il ne vous dit rien sur ce qui a causé le développement d'un individu. Disons que pour la hauteur, 80% de la variance dans une forêt de chênes est causée par la variation de leurs gènes. Cela ne signifie pas que la hauteur du chêne dans votre jardin est « génétique à » 822080%. (Qu'est-ce que cela pourrait signifier ? Les gènes ont-ils contribué plus à la hauteur de votre chêne que la lumière du soleil ? Quel pourcentage de sa hauteur a été causé par l'azote dans le sol ? Par les précipitations ? Par la pression partielle de CO2 ?) Lorsqu'il est appliqué à un individu, de tels pourcentages n'ont pas de sens, car tous ces facteurs sont nécessaires à la croissance d'un arbre. Supprimez n'importe lequel et la hauteur sera de zéro.

Produit conjoint des gènes et de l'environnement. Confondre les individus avec les populations a conduit de nombreuses personnes à définir la question de la nature et de l'éducation de la manière suivante : qu'est-ce qui est le plus important pour déterminer le phénotype d'un organisme (individuel), ses gènes ou son environnement ?

Tout biologiste du développement sait que c'est une question dénuée de sens. Chaque aspect du phénotype d'un organisme est le produit conjoint de ses gènes et de son environnement. Demander ce qui est le plus important revient à demander : qu'est-ce qui est le plus important pour déterminer l'aire d'un rectangle, sa longueur ou sa largeur ? Qu'est-ce qui est le plus important pour faire fonctionner une voiture, le moteur ou l'essence ? Les gènes permettent à l'environnement d'influencer le développement des phénotypes.

En effet, les mécanismes de développement de nombreux organismes ont été conçus par la sélection naturelle pour produire différents phénotypes dans différents environnements. Certains poissons peuvent changer de sexe, par exemple. Les napoléons vivent en groupes sociaux composés d'un mâle et de plusieurs femelles. Si le mâle meurt, la plus grosse femelle se transforme en mâle. Les napoléons sont conçus pour changer de sexe en réponse à un signal social - la présence ou l'absence d'un mâle.

Avec une carte causale des mécanismes de développement d'une espèce, vous pouvez modifier le phénotype qui se développe en modifiant son environnement. Imaginez planter une graine d'une plante à feuilles fléchées dans l'eau et une graine génétiquement identique sur la terre ferme. Celui dans l'eau développerait des feuilles larges, et celui sur terre développerait des feuilles étroites. Répondre à cette dimension de variation environnementale fait partie de la conception évoluée de l'espèce. Mais cela ne signifie pas que n'importe quel aspect de l'environnement peut affecter la largeur des feuilles d'une plante à feuilles fléchées. La lecture de poésie n'affecte pas la largeur de ses feuilles. De la même manière, cela ne signifie pas qu'il est facile de faire pousser les feuilles dans n'importe quelle forme : à moins d'une paire de ciseaux, il est probablement très difficile de faire pousser les feuilles dans la forme du Starship Enterprise. .

Les gens ont tendance à devenir mystiques à propos des gènes pour les traiter comme des « essences » qui donnent inévitablement lieu à des comportements, quel que soit l'environnement dans lequel ils s'expriment. Mais les gènes ne sont que des éléments régulateurs, des molécules qui organisent leur environnement dans un organisme. Il n'y a rien de magique dans le processus : l'ADN est transcrit en ARN dans les cellules, au niveau des ribosomes, l'ARN est traduit en protéines — les enzymes — qui régulent le développement. Il n'y a aucun aspect du phénotype qui ne puisse être influencé par une manipulation environnementale. Cela dépend simplement de l'ingéniosité ou de l'envahissement que vous voulez être. Si vous laissez tomber un zygote humain (un œuf humain fécondé) dans de l'azote liquide, il ne se développera pas en un nourrisson. Si vous deviez tirer des électrons sur les ribosomes du zygote de la bonne manière, vous pourriez influencer la façon dont l'ARN est traduit en protéines. En continuant ainsi, vous pourriez, en principe, transformer un zygote humain en pastèque ou en baleine. Il n'y a pas de magie ici, seulement de la causalité.

Présent à la naissance ? Parfois, les gens pensent que pour montrer qu'un aspect du phénotype fait partie de notre architecture évoluée, il faut montrer qu'il est présent dès la naissance. Mais c'est confondre "l'état initial" d'un organisme avec son architecture évoluée. Les nourrissons n'ont pas de dents à la naissance, ils les développent assez longtemps après la naissance. Mais cela signifie-t-il qu'ils apprennent à avoir des dents ? Et les seins ? Barbes ? On s'attend à ce que les organismes aient des mécanismes adaptés à leur stade de vie particulier (pensez à l'ascidie !) Après tout, les problèmes d'adaptation auxquels un nourrisson est confronté sont différents de ceux auxquels un adolescent est confronté.

Cette idée fausse conduit souvent à des arguments erronés. Par exemple, les gens pensent que s'ils peuvent montrer qu'il y a des informations dans la culture qui reflètent la façon dont les gens se comportent, alors c'est la cause de leur comportement. Donc, s'ils voient que les hommes à la télévision ont du mal à pleurer, ils supposent que leur exemple fait que les garçons ont peur de pleurer. Mais quelle est cause et quel effet ? Le fait que les hommes ne pleurent pas beaucoup à la télévision enseigne-t-il aux garçons à ne pas pleurer, ou reflète-t-il simplement la façon dont les garçons se développent normalement ? En l'absence de recherche sur le sujet particulier, il n'y a aucun moyen de le savoir. (Pour voir cela, il suffit de penser à quel point il serait facile d'affirmer que les filles apprennent à avoir des seins. Considérez la pression des pairs pendant l'adolescence pour avoir des seins ! les exemples à la télévision de modèles glamour ! les femmes devraient avoir des seins, donc les adolescentes apprennent à faire pousser des seins.)

En fait, un aspect de notre architecture évoluée peut, en principe, mûrir à n'importe quel moment du cycle de vie, et cela s'applique autant aux programmes cognitifs de notre cerveau qu'à d'autres aspects de notre phénotype.

La spécificité du domaine est-elle politiquement incorrecte ? Parfois, les gens favorisent l'idée que tout est « appris » par ce qu'ils veulent dire « appris via des circuits à usage général » parce qu'ils pensent que cela soutient les idéaux démocratiques et égalitaires. Ils pensent que cela signifie que n'importe qui peut être n'importe quoi. Mais l'idée que n'importe qui peut être n'importe quoi reçoit un soutien égal, que nos circuits soient spécialisés ou généralistes. Lorsque nous parlons d'une architecture évoluée d'une espèce, nous parlons de quelque chose d'universel et typique d'une espèce, quelque chose que nous avons tous. C'est pourquoi la question de la spécialisation n'a rien à voir avec les idéaux démocratiques et égalitaires, nous avons tous la même dotation biologique de base, que ce soit sous la forme de mécanismes à usage général ou à usage spécial. Si nous avons tous un “dispositif d'acquisition de la langue”, par exemple (voir Pinker, ce volume), nous sommes tous sur un “pied d'égalité” lorsqu'il s'agit d'apprendre une langue, tout comme nous le serions si nous langue apprise via des circuits à usage général.

“Inné” n'est pas le contraire de “appris”. Pour les EP, le problème n'est jamais “apprentissage” contre “inné” ou “apprentissage” contre “instinct”. Le cerveau doit avoir un certain type de structure pour que vous puissiez apprendre quoi que ce soit - après tout, des bols de trois livres de gruau n'apprennent pas, mais un cerveau de trois livres le fait. Si vous pensez comme un ingénieur, ce sera clair. Pour apprendre, il doit y avoir un mécanisme qui provoque cela. Puisque l'apprentissage ne peut pas se produire en l'absence d'un mécanisme qui le provoque, le mécanisme qui le provoque doit lui-même être désappris — doit être “inné”. Certains mécanismes d'apprentissage doivent donc être des aspects de notre architecture évoluée qui se développent de manière fiable à travers les types de variations environnementales que les humains ont normalement rencontrés au cours de leur histoire évolutive. Nous devons, dans un sens, avoir ce que vous pouvez considérer comme des « mécanismes d'apprentissage innés » ou des « instincts d'apprentissage ». La question intéressante est de savoir quels sont ces programmes non appris ? Sont-ils spécialisés pour apprendre un genre particulier de choses, ou sont-ils conçus pour résoudre des problèmes plus généraux ? Cela nous ramène au principe 4.

Spécialisé ou généraliste ? L'un des rares véritables problèmes de nature-nourriture concerne la mesure dans laquelle un mécanisme est spécialisé pour produire un résultat donné. La plupart des dichotomies nature/culture disparaissent lorsque l'on comprend mieux la biologie du développement, mais pas celle-ci. Pour les PE, la question importante est la suivante : quelle est la nature de nos programmes cognitifs évolués universels et typiques de l'espèce ? Quels types de circuits avons-nous réellement ?

Le débat sur l'acquisition du langage met en évidence cette question : les programmes cognitifs à usage général amènent-ils les enfants à apprendre le langage, ou l'apprentissage du langage est-il causé par des programmes spécialisés pour effectuer cette tâche ? On ne peut pas répondre a priori. Il s'agit d'une question empirique, et les données recueillies jusqu'à présent suggèrent cette dernière (Pinker, 1994, ce volume).

Pour tout comportement que vous observez, il y a trois possibilités :

C'est le produit de programmes à usage général (s'il en existe)
C'est le produit de programmes cognitifs spécialisés pour produire ce comportement ou
C'est un sous-produit de programmes cognitifs spécialisés qui ont évolué pour résoudre un problème différent. (L'écriture, qui est une invention culturelle récente, en est un exemple.)
Plus de nature permet plus de soins. Il n'y a pas de relation à somme nulle entre “nature” et “nurture”. Pour les EP, “learning” n'est pas une explication — c'est un phénomène qui nécessite une explication. L'apprentissage est causé par des mécanismes cognitifs, et pour comprendre comment il se produit, il faut connaître la structure computationnelle des mécanismes qui le provoquent. Plus l'architecture de ces mécanismes est riche, plus un organisme sera capable d'apprendre — les tout-petits peuvent apprendre l'anglais alors que les éléphants (à gros cerveau) et le chien de la famille ne le peuvent pas parce que l'architecture cognitive des humains contient des mécanismes qui ne sont pas présents dans celui-ci. d'éléphants ou de chiens. De plus, “learning” est un phénomène unitaire : les mécanismes qui provoquent l'acquisition de la grammaire, par exemple, sont différents de ceux qui provoquent l'acquisition des phobies des serpents. (Il en va de même pour le “raisonnement”.)

Ce que la psychologie évolutionniste n'est pas. Pour toutes les raisons évoquées ci-dessus, les EP s'attendent à ce que l'esprit humain contienne un grand nombre de dispositifs de traitement de l'information spécifiques à un domaine et spécialisés sur le plan fonctionnel. La spécificité de domaine proposée pour bon nombre de ces dispositifs sépare la psychologie évolutionniste de ces approches de la psychologie qui supposent que l'esprit est composé d'un petit nombre de mécanismes généraux, indépendants du contenu et « à usage général » de la science sociale standard. Modèle.

Il sépare également la psychologie évolutionniste des approches de l'évolution du comportement humain dans lesquelles il est supposé (généralement implicitement) que la "maximisation de la forme physique" est un objectif représenté mentalement (mais pas consciemment) et que l'esprit est composé de mécanismes généraux du domaine. qui peut « déterminer » ce qui compte comme un comportement de maximisation de la forme physique dans n'importe quel environnement, même les nouveaux sur le plan de l'évolution (Cosmides et Tooby, 1987 Symons, 1987, 1992). La plupart des PE reconnaissent la flexibilité polyvalente de la pensée et de l'action humaines, mais pensent que cela est dû à une architecture cognitive qui contient un grand nombre de « systèmes experts » évolués.

Instincts de raisonnement : un exemple
Dans certaines de nos propres recherches, nous avons exploré l'hypothèse que l'architecture cognitive humaine contient des circuits spécialisés pour raisonner sur les problèmes d'adaptation posés par le monde social de nos ancêtres. En catégorisant les interactions sociales, il y a deux conséquences fondamentales que les humains peuvent avoir les uns sur les autres : aider ou blesser, accorder des avantages ou infliger des coûts. Certains comportements sociaux sont inconditionnels : on allaite un nourrisson sans lui demander une faveur en retour, par exemple. Mais la plupart des actes sociaux sont délivrés sous condition. Cela crée une pression de sélection pour des conceptions cognitives capables de détecter et de comprendre les conditionnels sociaux de manière fiable, précise et économique (Cosmides, 1985, 1989 Cosmides & Tooby, 1989, 1992). Deux catégories principales de conditions sociales sont l'échange social et la menace - l'aide conditionnelle et la blessure conditionnelle - exercées par des individus ou des groupes sur des individus ou des groupes. Nous nous sommes d'abord concentrés sur l'échange social (pour une revue, voir Cosmides & Tooby, 1992).

Nous avons choisi ce sujet pour plusieurs raisons :

De nombreux aspects de la théorie évolutionniste de l'échange social (parfois appelés coopération, altruisme réciproque ou réciprocité) sont relativement bien développés et sans ambiguïté. Par conséquent, certaines caractéristiques de la logique fonctionnelle de l'échange social pourraient être invoquées avec confiance pour construire des hypothèses sur la structure des procédures de traitement de l'information que cette activité requiert.
Des adaptations complexes sont construites en réponse à des problèmes évolutifs de longue durée. Les situations impliquant des échanges sociaux ont constitué une pression de sélection de longue date sur la lignée des hominidés : les preuves de la primatologie et de la paléoanthropologie suggèrent que nos ancêtres se sont engagés dans des échanges sociaux depuis au moins plusieurs millions d'années.
L'échange social semble être une partie ancienne, omniprésente et centrale de la vie sociale humaine. L'universalité d'un phénotype comportemental n'est pas une condition suffisante pour prétendre qu'il a été produit par une adaptation cognitive, mais elle est suggestive. En tant que phénotype comportemental, l'échange social est aussi omniprésent que le rythme cardiaque humain. Le rythme cardiaque est universel car l'organe qui le génère est partout le même. C'est aussi une explication parcimonieuse de l'universalité de l'échange social : le phénotype cognitif de l'organe qui le génère est partout le même. Comme le cœur, son développement ne semble pas exiger des conditions environnementales (sociales ou autres) idiosyncratiques ou culturellement contingentes.
Les théories sur le raisonnement et la rationalité ont joué un rôle central dans les sciences cognitives et les sciences sociales. La recherche dans ce domaine peut, par conséquent, servir de test puissant de l'hypothèse centrale du modèle standard des sciences sociales : que l'architecture évoluée de l'esprit se compose uniquement ou principalement d'un petit nombre de mécanismes à usage général indépendants du contenu. .
L'analyse évolutive des échanges sociaux est parallèle au concept de commerce des économistes. Parfois appelé “altruisme réciproque”, l'échange social est un principe “Je vais vous gratter le dos si vous grattez le mien. Les économistes et les biologistes évolutionnistes avaient déjà exploré les contraintes sur l'émergence ou l'évolution des échanges sociaux en utilisant la théorie des jeux, en les modélisant comme un dilemme répété du prisonnier. Une conclusion importante était que l'échange social ne peut pas évoluer dans une espèce ou être maintenu de manière stable dans un groupe social à moins que la machinerie cognitive des participants permette à un coopérateur potentiel de détecter les individus qui trichent, afin qu'ils puissent être exclus des interactions futures dans lesquelles ils seraient exploiter les coopérateurs (par exemple, Axelrod, 1984 Axelrod & Hamilton, 1981 Boyd, 1988 Trivers, 1971 Williams, 1966). Dans ce contexte, un tricheur est une personne qui accepte un avantage sans satisfaire aux exigences auxquelles la fourniture de cet avantage a été subordonnée.

De telles analyses ont fourni une base de principe pour générer des hypothèses détaillées sur les procédures de raisonnement qui, en raison de leur structure spécialisée dans le domaine, seraient bien conçues pour détecter les conditionnels sociaux, interpréter leur signification et résoudre avec succès les problèmes d'inférence qu'ils posent. Dans le cas de l'échange social, par exemple, ils nous ont amenés à émettre l'hypothèse que l'architecture évoluée de l'esprit humain inclurait des procédures d'inférence spécialisées pour détecter les tricheurs.

Pour tester cette hypothèse, nous avons utilisé un paradigme expérimental appelé tâche de sélection Wason (Wason, 1966 Wason & Johnson-Laird, 1972). Pendant environ 20 ans, les psychologues ont utilisé ce paradigme (qui a été développé à l'origine comme un test de raisonnement logique) pour sonder la structure des mécanismes de raisonnement humain. Dans cette tâche, le sujet est invité à rechercher des violations d'une règle conditionnelle de la forme Si P alors Q. Considérez la tâche de sélection Wason présentée dans la figure 3.

Une partie de votre nouveau travail pour la ville de Cambridge consiste à étudier la démographie du transport. Vous avez lu un rapport déjà fait sur les habitudes des résidents de Cambridge qui dit : “Si une personne va à Boston, alors cette personne prend le métro.”

Les cartes ci-dessous contiennent des informations sur quatre résidents de Cambridge. Chaque carte représente une personne. Un côté d'une carte indique où une personne est allée, et l'autre côté de la carte indique comment cette personne est arrivée là. Indiquez uniquement la ou les cartes que vous devez absolument retourner pour voir si l'une de ces personnes enfreint cette règle.

D'un point de vue logique, la règle a été violée chaque fois que quelqu'un se rend à Boston sans prendre le métro. La réponse logiquement correcte est donc de retourner la carte Boston (pour voir si cette personne a pris le métro) et la carte taxi (pour voir si la personne prenant le taxi est allée à Boston). Plus généralement, pour une règle de la forme Si P alors Q, il faut retourner les cartes qui représentent les valeurs P et non-Q (pour voir pourquoi, consulter la figure 2).

Si l'esprit humain développe des procédures de raisonnement spécialisées pour détecter les violations logiques des règles conditionnelles, ce serait intuitivement évident. Mais ce n'est pas. En général, moins de 25% des sujets font spontanément cette réponse. De plus, même une formation formelle au raisonnement logique ne fait pas grand-chose pour améliorer les performances sur les règles descriptives de ce type (par exemple, Cheng, Holyoak, Nisbett & Oliver, 1986 Wason & Johnson-Laird, 1972). En effet, il existe une littérature abondante qui montre que les gens ne sont pas très doués pour détecter les violations logiques des règles si-alors dans les tâches de sélection Wason, même lorsque ces règles traitent de contenu familier tiré de la vie quotidienne (par exemple, Manktelow & Evans, 1979 Wason, 1983).

La tâche de sélection Wason a fourni un outil idéal pour tester des hypothèses sur les spécialisations de raisonnement conçues pour fonctionner sur des conditions sociales, telles que les échanges sociaux, les menaces, les autorisations, les obligations, etc., car (1) elle teste le raisonnement sur les règles conditionnelles, (2) la structure des tâches reste constante tandis que le contenu de la règle est modifié, (3) les effets de contenu sont facilement obtenus et (4) il existait déjà un ensemble de résultats expérimentaux existants auxquels les performances sur de nouveaux domaines de contenu pouvaient être comparées.

Par exemple, montrer que des personnes qui ne peuvent normalement pas détecter les violations des règles conditionnelles peuvent le faire lorsque cette violation représente une tricherie sur un contrat social constituerait un premier soutien à l'idée que les personnes ont des adaptations cognitives spécialisées pour détecter les tricheurs dans des situations d'échange social. Constater que les violations des règles conditionnelles sont spontanément détectées lorsqu'elles représentent un bluff sur une menace appuierait, pour des raisons similaires, l'idée que les gens ont des procédures de raisonnement spécialisées pour analyser les menaces.Notre plan de recherche général a consisté à utiliser l'incapacité des sujets à détecter spontanément des violations de conditions exprimant une grande variété de contenus comme référence comparative par rapport à laquelle détecter la présence de spécialisations de raisonnement améliorant les performances. En voyant quelles manipulations de contenu activent ou désactivent les hautes performances, les limites des domaines dans lesquels les spécialisations de raisonnement fonctionnent avec succès peuvent être cartographiées.

Les résultats de ces enquêtes ont été frappants. Les personnes qui ne peuvent généralement pas détecter les violations des règles si-alors peuvent le faire facilement et avec précision lorsque cette violation représente une tricherie dans une situation d'échange social (Cosmides, 1985, 1989 Cosmides & Tooby, 1989 1992). Il s'agit d'une situation dans laquelle on n'a droit à une prestation que si l'on a rempli une condition (par exemple, “Si vous devez manger ces biscuits, vous devez d'abord réparer votre lit” “Si un homme mange de la racine de manioc, alors il doit avoir un tatouage sur la poitrine” ou, plus généralement, “Si vous bénéficiez de la prestation B, alors vous devez satisfaire à l'exigence R”). Tricher, c'est accepter l'avantage spécifié sans satisfaire à la condition à laquelle la fourniture de cet avantage était subordonnée (par exemple, manger les biscuits sans avoir d'abord réparé votre lit).

Lorsqu'on leur demande de rechercher des violations de contrats sociaux de ce type, la réponse adaptativement correcte est immédiatement évidente pour presque tous les sujets, qui subissent généralement un effet de « pop out ». Aucune formation formelle n'est nécessaire. Chaque fois que le contenu d'un problème demande aux sujets de rechercher des tricheurs dans un échange social, même lorsque la situation décrite est culturellement inconnue et même bizarre, les sujets ressentent le problème comme étant simple à résoudre et leurs performances augmentent considérablement. En général, 65 à 80% des sujets réussissent, la performance la plus élevée jamais trouvée pour une tâche de ce genre. Ils choisissent la carte “bénéfice accepté” (par exemple, “ate racine de manioc”) et la carte “coût non payé” (par exemple, “pas de tatouage”), pour tout conditionnel social pouvant être interprété comme un contrat social, et dans lequel la recherche de violations peut être interprétée comme la recherche de tricheurs.

D'un point de vue formel et général, enquêter sur des hommes mangeant de la racine de manioc et des hommes sans tatouage équivaut logiquement à enquêter sur des personnes se rendant à Boston et sur des personnes prenant un taxi. Mais partout où il a été testé (adultes aux États-Unis, Royaume-Uni, Allemagne, Italie, France, écoliers de Hong-Kong en Équateur, chasseurs-horticulteurs Shiwiar en Amazonie équatorienne), les gens ne traitent pas les problèmes d'échanges sociaux comme équivalents à d'autres types de problèmes de raisonnement. Leurs esprits distinguent les contenus d'échanges sociaux et raisonnent comme s'ils traduisaient ces situations en primitives représentationnelles telles que “bénéfice”, “coût”, “obligation”, “droit”, “intentionnel” , et "agent".

De plus, les procédures activées par les règles du contrat social ne se comportent pas comme si elles étaient conçues pour détecter des violations logiques en soi, elles incitent plutôt à des choix qui traquent ce qui serait utile pour détecter les tricheurs, que cela corresponde ou non aux sélections logiquement correctes. . Par exemple, en changeant l'ordre des exigences et des avantages dans la structure si-alors de la règle, on peut obtenir des réponses qui sont fonctionnellement correctes du point de vue de la détection des tricheurs, mais logiquement incorrectes (voir Figure 4). Les sujets choisissent la carte à prestations acceptées et la carte à frais non payés — la réponse adaptativement correcte si l'on recherche des tricheurs — quelle que soit la catégorie logique à laquelle ces cartes correspondent.

Figure 4 : Structure générique d'un contrat social.

Pour montrer qu'un aspect du phénotype est une adaptation, il faut démontrer une adéquation entre la forme et la fonction : il faut des preuves de conception. Il existe maintenant un certain nombre d'expériences comparant les performances aux tâches de sélection Wason dans lesquelles la règle conditionnelle exprimait ou n'exprimait pas un contrat social. Ces expériences ont fourni des preuves d'une série d'effets spécifiques au domaine prédits par notre analyse des problèmes d'adaptation qui surviennent dans les échanges sociaux. Les contrats sociaux activent des règles d'inférence dépendantes du contenu qui semblent être spécialisées de manière complexe pour le traitement des informations concernant ce domaine. En effet, ils incluent des sous-programmes spécialisés pour résoudre un problème particulier dans ce domaine : la détection des tricheurs. Les programmes impliqués ne fonctionnent pas de manière à détecter les altruistes potentiels (individus qui paient des coûts mais ne reçoivent pas d'avantages), ni ne sont activés dans des situations de contrat social dans lesquelles les erreurs correspondraient à des erreurs innocentes plutôt qu'à des tricheries intentionnelles. Ils ne sont pas non plus destinés à résoudre des problèmes tirés d'autres domaines que l'échange social par exemple, ils ne permettront pas de détecter les bluffs et les doubles croix en situation de menace, ni de détecter lorsqu'une règle de sécurité a été violée. Le modèle de résultats suscité par le contenu d'échange social est si distinctif que nous pensons que le raisonnement dans ce domaine est régi par des unités de calcul qui sont spécifiques au domaine et fonctionnellement distinctes : ce que nous avons appelé les algorithmes de contrat social (Cosmides, 1985, 1989 Cosmides & Tooby, 1992 ).

Il y a, en d'autres termes, des preuves de conception. Les programmes qui provoquent le raisonnement dans ce domaine ont de nombreuses caractéristiques coordonnées qui sont spécialisées de manière complexe, précisément de la manière à laquelle on s'attendrait s'ils avaient été conçus par un ingénieur informatique pour faire des inférences sur les échanges sociaux de manière fiable et efficace : des configurations qui sont peu susceptibles d'être apparues hasard seul. Certaines de ces caractéristiques de conception sont énumérées dans le tableau 1, ainsi qu'un certain nombre d'hypothèses de sous-produits qui ont été empiriquement éliminées. (Pour une revue, voir Cosmides & Tooby, 1992 aussi Cosmides, 1985, 1989 Cosmides & Tooby, 1989 Fiddick, Cosmides, & Tooby, 1995 Gigerenzer & Hug, 1992 Maljkovic, 1987 Platt & Griggs, 1993.)

Il peut sembler étrange d'étudier le raisonnement sur un sujet aussi chargé d'émotion que la tricherie — après tout, beaucoup de gens (à commencer par Platon) parlent des émotions comme si elles étaient gluantes qui obstruent les rouages ​​du raisonnement. Les EP peuvent aborder de tels sujets, cependant, car la plupart d'entre eux ne voient pas de séparation entre “émotion” et “cognition”. Il existe probablement de nombreuses façons de conceptualiser les émotions d'un point de vue adaptationniste, dont beaucoup conduiraient à des hypothèses concurrentes intéressantes. L'une que nous trouvons utile est la suivante : une émotion est un mode de fonctionnement de l'ensemble du système cognitif, causé par des programmes qui structurent les interactions entre différents mécanismes de sorte qu'ils fonctionnent de manière particulièrement harmonieuse lorsqu'ils sont confrontés à des situations récurrentes de génération en génération, en particulier dans quelles erreurs adaptatives sont si coûteuses que vous devez réagir de manière appropriée la première fois que vous les rencontrez (voir Tooby & Cosmides, 1990a).

Leur focalisation sur les problèmes d'adaptation apparus dans notre passé évolutif a conduit les PE à appliquer les concepts et les méthodes des sciences cognitives à de nombreux sujets non traditionnels : les processus cognitifs qui régissent la coopération, l'attirance sexuelle, la jalousie, l'amour parental, les aversions alimentaires et le moment de la la maladie de la grossesse, les préférences esthétiques qui régissent notre appréciation de l'environnement naturel, l'agression coalitionnelle, l'évitement de l'inceste, le dégoût, la recherche de nourriture, etc. (pour une revue, voir Barkow, Cosmides, & Tooby, 1992). En éclairant les programmes qui font naître nos compétences naturelles, cette recherche va droit au cœur de la nature humaine.

Nous tenons à remercier Martin Daly, Irv DeVore, Steve Pinker, Roger Shepard, Don Symons et Margo Wilson pour de nombreuses discussions fructueuses sur ces questions, et William Allman pour avoir suggéré la phrase : « Nos crânes modernes abritent un esprit de l'âge de pierre. » 8221, qui résume très bien notre position. Nous remercions la Fondation James S. McDonnell et la subvention NSF BNS9157-499 à John Tooby, pour leur soutien financier lors de la préparation de ce chapitre.

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Copyright John Tooby et Leda Cosmides, 1997
Mis à jour le 13 janvier 1997


MATÉRIEL ET MÉTHODES

ÉTUDIER L'ORGANISME, LA COLLECTE ET LES SOINS

Sceloporus occidentalis est un lézard de taille moyenne (les adultes pèsent de 10 à 30 g) qui s'étend de la partie nord de la Basse-Californie à l'État de Washington, du niveau de la mer à environ 2700 m d'altitude. Les individus de cette espèce sélectionnent une variété de microhabitats allant des arbres aux rochers, et occupent une variété de hauteurs de perchoirs ( Adolph, 1990a Asbury & Adolph, 2007). Nous avons collecté des lézards adultes mâles et femelles de quatre populations qui diffèrent par leurs profils d'altitude, de latitude et de température. Nous avons ensuite élevé 74 nouveau-nés femelles et 66 mâles jusqu'à l'âge de 5 semaines dans un environnement de laboratoire commun pour tester si l'ordre de classement du phénotype produit pendant la phase d'incubation persiste jusqu'au stade des nouveau-nés.

Pendant les mois de mai et juin 2006, les adultes S. occidentalis ont été collectés à l'aide d'un nœud coulant dans quatre populations du centre et du sud de la Californie (Fig. 1) : (1) Largo Vista, à 8 km à l'est de Valyermo, comté de Los Angeles, en bordure du désert de Mojave (altitude 1370 m, 34°27′ N) (2) Table Mountain, à 2 km au nord-ouest de Wrightwood, comté de San Bernardino, dans la forêt nationale d'Angeles (altitude 2230 m, 34°24′N) (3) Keough Hot Springs, près de Bishop, dans la vallée d'Owens , comté d'Inyo (altitude 1220 m, 37°15′N) et (4) Bishop Creek, dans la forêt nationale d'Inyo (2135 m, 37°16′N). Les sites de Largo Vista et de Table Mountain sont distants de 12 km. Les sites de Keough Hot Springs (Keough) et Bishop Creek sont distants de 15 km et se trouvent à 315 km au nord des sites de Largo Vista et de Table Mountain. Nous avons échantillonné ces quatre sites car ils représentent deux latitudes (sud et nord) et deux altitudes (basse et haute), ce qui donne un large échantillonnage des milieux que ces lézards occupent dans leur aire de répartition naturelle. De plus, les deux sites à l'intérieur de chaque latitude occupent des altitudes presque identiques, ce qui devrait contrôler les différences telles que la pression et la teneur en oxygène de l'air. Les quatre sites englobent également une gamme de températures. Pendant les mois d'été en 2006, les deux sites de montagne, Bishop Creek et Table Mountain, avaient une température quotidienne maximale moyenne de 29,5 °C et une température quotidienne minimale moyenne de 10,7 et 12,4 °C, respectivement. Les deux sites désertiques, Keough et Largo Vista, avaient des températures quotidiennes maximales moyennes de 35,5 et 36,0 °C et des températures quotidiennes minimales moyennes de 14,4 et 14,6 °C, respectivement (D. McMillan, comm. pers.).

Carte de l'aire de répartition du lézard Sceloporus occidentalis dans l'ouest de l'Amérique du Nord. Les populations échantillonnées dans cette étude sont étiquetées par un acronyme. LV, Largo Vista TM, Table Mountain K, Keough Hot Springs BC, Bishop Creek. Adapté de Jones & Lovich, 2009.

Carte de l'aire de répartition du lézard Sceloporus occidentalis dans l'ouest de l'Amérique du Nord. Les populations échantillonnées dans cette étude sont étiquetées par un acronyme. LV, Largo Vista TM, Table Mountain K, Keough Hot Springs BC, Bishop Creek. Adapté de Jones & Lovich, 2009.

Les adultes ont été transportés dans un laboratoire dans les 24 heures suivant la capture et logés individuellement dans des terrariums en verre (environ 38 L) dans une animalerie (plage de température de l'air de 21 à 23 °C). Le substrat des lézards femelles était composé d'un mélange de tourbe et de sable, d'une profondeur de 4 cm, avec plusieurs morceaux d'écorce pour se couvrir. Chaque lézard était équipé d'une lampe chauffante fonctionnant sous un cycle lumière/obscurité de 12 : 12 h, créant un gradient thermique d'environ 40 à 20 °C dans lequel les lézards pouvaient se thermoréguler. Les lézards ont été nourris de grillons saupoudrés de poudre de vitamine ad libitum et muni d'un petit bol d'eau.

Les cages ont été vérifiées au moins une fois par jour pour la présence d'œufs. Nous avons retiré les œufs des cages et les avons placés individuellement dans des gobelets en plastique de 200 ml remplis de vermiculite humidifiée (rapport de 10 : 1 de vermiculite à eau en masse pour produire un potentiel hydrique d'environ -200 kPa) et scellés avec une pellicule de plastique pour réduire l'eau perte.Chaque femelle a pondu entre deux et 12 œufs, et les couvées ont été divisées et assignées au hasard à l'un des deux traitements d'incubation : chaud (30 °C en moyenne) ou frais (24 °C en moyenne). Chaque température cyclait quotidiennement ±3 °C autour de la température moyenne pour mieux imiter les températures des nids dans la nature ( Shine et al., 1997 Qualls & Shine, 2000) et ont été choisis pour représenter les températures extrêmes que ces animaux peuvent supporter et se développent encore normalement ( Adolph, 1990a Adolph, 1990b Grover, 1996 Asbury & Adolph, 2007). La vermiculite a été remplacée tous les 7 jours et les incubateurs ont été vérifiés quotidiennement pour la présence de nouveau-nés.

Les juvéniles ont été logés individuellement dans des terrariums en plastique (28 × 14 × 11 cm) avec un substrat de sable humide, nourris de grillons âgés de 2 semaines et alimentés en eau en excès. La salle de détention des animaux a été réglée sur un cycle lumière/obscurité de 12 : 12 h. Chaque cage était équipée d'une source de chaleur suspendue pendant 10 h chaque jour pour créer un gradient de 20 à 40 °C dans lequel les juvéniles pouvaient se thermoréguler. Ces conditions permettaient aux animaux de choisir leurs températures corporelles préférées en laboratoire et n'imposaient aucune restriction quant à la durée de l'exposition au soleil pendant la journée.

MORPHOLOGIE, CROISSANCE ET PERFORMANCE

Nous avons analysé les données obtenues à partir d'un total de 172 nouveau-nés de 43 couvées. Toutes les femelles gravides, sauf quatre, ont pondu leurs œufs dans le substrat de sable et de tourbe. La plupart des lézards du sud de la Californie (71 %) ont pondu leurs œufs avant le 15 juin, tandis que la plupart des lézards du centre de la Californie (95 %) ont pondu leurs œufs après le 15 juin. Nous avons mesuré la masse, la longueur du museau-vent (SVL), la longueur des membres postérieurs, la longueur des membres antérieurs, la distance inter-membres (c'est-à-dire la distance entre l'insertion postérieure du membre antérieur et l'insertion antérieure du membre postérieur) et la longueur de la queue des nouveau-nés et des adultes ( à ± 0,01 cm ou 0,001 g) à l'aide d'un pied à coulisse numérique et d'une balance d'analyse. Nous avons mesuré la taille du corps et la longueur des membres car il a été démontré qu'ils sont des prédicteurs de la vitesse de sprint et de la survie chez les lézards ( Losos et al., 2000). La capacité de mordre peut déterminer les types de proies des animaux ( Verwaijen, Van Damme & Herrel, 2002 Aguire et al., 2003) et, chez ces lézards territoriaux et d'autres, la capacité de morsure peut également prédire les gagnants des concours agressifs mâle-mâle (Lailvaux & Irschick, 2007). Nous avons mesuré la longueur, la largeur et la profondeur de la tête car la forme de la tête s'est également avérée être un prédicteur de la force de morsure chez les vertébrés (Verwaijen, Van Damme & Herrel, 2002 Herrel et al., 2005). Nous avons répété ces mesures morphologiques à 1, 3 et 5 semaines d'âge.

Les performances de sprint ont été enregistrées à l'âge d'une semaine en plaçant des lézards sur une piste de course de 1 m et en les incitant à parcourir la longueur de la piste en touchant doucement la base de leur queue avec les poils d'un pinceau. Des barrières photographiques ont été placées à des intervalles de 25 cm le long des murs de l'hippodrome, et les vitesses ont été calculées par un programme informatique. Tous les lézards ont été placés dans un incubateur et maintenus à 35 °C pendant 30 min avant de mesurer les performances de sprint 35 °C est la température optimale pour les performances de sprint dans S. occidentalis (Marsh et Bennett, 1986). Chaque lézard a été couru à 1, 3 et 5 semaines d'âge, ils ont été courus quatre fois avec au moins 30 minutes de repos entre les essais. Les lézards sprintaient rarement sur toute la longueur de la piste, nous avons donc utilisé l'intervalle de 25 cm le plus rapide à chaque âge comme mesure de la vitesse de course maximale. Parce que les nouveau-nés et les lézards juvéniles sont fragiles, et en raison de la nature chronophage de la mesure répétée des performances de sprint (voir Résultats), nous n'avons pas mesuré d'autres mesures de performance. Nous avons calculé la répétabilité des vitesses de sprint au sein de chacun des huit groupes de traitement population × incubation.

ANALYSES STATISTIQUES

Pour déterminer les corrélations potentielles entre les variables morphologiques à l'éclosion, nous avons effectué une analyse en composantes principales sur les variables morphologiques mesurées et analysé les effets de la population source et du régime d'incubation sur les charges de facteur résultantes. Comme nous n'avons trouvé qu'un seul composant principal significatif (voir Résultats), toutes les analyses supplémentaires ont été effectuées sur des mesures de caractères corrigées par la taille. Nous avons utilisé une combinaison d'analyse de variance (ANOVA) et d'analyse de régression pour évaluer les impacts relatifs de chaque facteur (population source et régime d'incubation) sur la morphologie et le comportement des juvéniles. Pour corriger les différences de taille corporelle, nous avons effectué une régression des moindres carrés sur chaque variable morphologique par rapport à la SVL du lézard. Nous avons utilisé ces valeurs résiduelles dans une ANOVA à deux facteurs avec la population source et l'environnement d'incubation comme facteurs pour déterminer les différences entre les traits juvéniles à l'éclosion. Étant donné que les données collectées à chaque intervalle de 2 semaines ont été mesurées sur les mêmes animaux et n'étaient donc pas statistiquement indépendantes, nous avons utilisé une ANOVA à mesures répétées bidirectionnelles pour déterminer l'effet relatif de chaque facteur sur la morphologie des lézards au fil du temps. Nous avons calculé les indices de masse corporelle juvénile (IMC) en effectuant une régression de la masse corporelle des lézards par rapport à la SVL pour les individus regroupés dans toutes les populations, et avons utilisé les valeurs résiduelles de cette analyse comme IMC du lézard. Les analyses ont été corrigées pour les comparaisons multiples à l'aide d'un ajustement de Bonferroni. Pour évaluer la vitesse de sprint par rapport à la taille du corps et des membres, nous avons effectué deux analyses de covariance (ANCOVA) sur la vitesse de sprint juvénile avec SVL et la longueur des membres postérieurs, respectivement, comme covariables. Des analyses de répétabilité ont été menées sensu Lessels & Boag (1987) pour déterminer la proportion de variance dans la vitesse de sprint se produisant parmi les individus.

Pour comparer les traits morphologiques des lézards adultes à travers les populations, nous avons utilisé ANCOVA avec SVL comme covariable, et les tests post-hoc de différence honnêtement significative (HSD) de Tukey pour déterminer les différences entre les quatre populations.


Résultats

Le test d'allométrie a prédit 0,81 % (P = 0,0790) de la variation de la forme de l'aile. L'effet allométrique n'a pas été pris en compte car il n'expliquait qu'une proportion négligeable de la variance.

L'analyse de superposition de Procrustes utilisant le classificateur sexe a entraîné des différences significatives dans les modèles de forme des ailes des mâles et des femelles. Dans le wireframe, il a été observé que les ailes des mâles étaient étroites et allongées, tandis que les femelles étaient plus larges et plus courtes. Le CVA a montré des différences significatives dans les modèles de forme d'aile entre les mâles et les femelles (Figure 3A) et, dans les déformations principales-partielles de l'analyse PCA, il a été observé que les repères anatomiques les plus variables étaient les repères 2, 12, 17 et 18. (Figure 3B). La distance de Procrustes de la fonction discriminante a montré une valeur de 0,0288 et une distance de Mahalanobis de 3,5673 (P < 0,05) (tableau 2).

Figure 3. Comparaison entre les spécimens mâles et femelles. (UNE) CVA représenté dans le morphospace pour comparer les modèles de variation de forme d'aile entre les mâles (bleu) et les femelles (rouge). X-axis : première variable canonique Oui-axe : Fréquence de chaque forme d'aile. (B) Graphique filaire de l'ACP affichant la valeur moyenne de la variation de la forme des ailes dans les populations mâle (bleu) et femelle (rouge).

Tableau 2. Taux de reclassement croisés par paires, distances de Mahalanobis et P-valeur des hommes et des femmes Ae. albopictus spécimens.

Les spécimens femelles ont donné des valeurs élevées dans le test de classification à validation croisée à partir de la fonction discriminante, donnant 94,31% de précision par rapport aux spécimens mâles (tableau 2). À l'inverse, les hommes ont également produit des valeurs de classification à validation croisée élevées, ce qui a donné une précision de 93,22 % par rapport aux femmes (figure 3 et tableau 2).

Le CVA tenant compte de la saisonnalité a montré des différences significatives dans la forme des ailes entre les saisons de l'année pour les deux sexes (Figure 4). Une analyse discriminante a révélé que la dissemblance dans la forme des ailes séparément pour les mâles et les femelles au cours des saisons était statistiquement significative (P < 0,05) sauf entre ces groupes : Femmes-Printemps vs. Femmes-Été (P = 0,2275), Hommes-Automne vs Hommes-Printemps (P = 0,1542), Hommes-Automne vs Hommes-Été (P = 0,2900) et Hommes-Printemps vs Hommes-Été (P = 0,1151). Sur les 482 comparaisons totales effectuées avec les 241 ailes, 350 d'entre elles ont abouti aux valeurs de classification à validation croisée basées sur les distances de Mahalanobis donnant des scores supérieurs à 70%, indiquant des différences significatives dans la forme des ailes (tableau 2). En général, Ae. albopictus recueillies au cours de l'été ont donné des valeurs de reclassement plus faibles (38� %), ce qui suggère un chevauchement plus élevé des motifs de forme des ailes entre les mâles et les femelles au cours de cette saison spécifique.

Figure 4. Comparaison des spécimens par saison. Espace morphologique produit par CVA de Ae. albopictus mâles, femelles et mâles vs femelles récoltés à l'automne 2017 (rouge), au printemps 2018 (vert) et à l'été 2018 (bleu). Femelles : été-printemps (P = 0,2275), automne-été (P = 0,0269), Automne-Printemps (P = 0,0002) Mâles : été-printemps (P = 0,1151), automne-été (P = 0,2900), Automne-Printemps (P = 0,1542) Hommes vs Femmes : Printemps (P < 0,001), été (P = 0,0006), Automne (P < 0,001).

L'arbre UPGMA construit sur la base des distances de Mahalanobis a mis en évidence la ségrégation entre Ae. albopictus le sexe et les saisons, montrant une corrélation cophénique de 0.9767 (Figure 5). Les groupes d'hommes et de femmes ont été séparés en deux groupes distincts. Chez les mâles, les échantillons de printemps et d'été ont été regroupés, tandis que Autumn était séparé des autres. Les résultats indiquent que la population masculine d'automne a une plus grande dissemblance par rapport aux autres populations. Inversement, l'automne et le printemps étaient regroupés dans la population féminine, et l'été était regroupé à part.

Figure 5. Distances de Mahalanobis des groupes de moustiques saisonniers (printemps, été et automne) représentées dans une méthode de groupe de paires non pondérée avec moyenne arithmétique.


Quelles sont les contributions de Gould à la biologie évolutive qui sont encore acceptées dans le courant dominant ? - La biologie

L'évolution peut être définie comme les transitions dans le temps des systèmes vivants, qui comprennent des cellules, des organismes, des espèces et des écosystèmes, ainsi que leurs gènes et autres molécules. L'évolution peut avoir lieu lorsque plusieurs conditions sont remplies : variations entre les systèmes en évolution, interactions avec l'environnement, destruction à la fois organique et inorganique de certaines variantes et propagation continue d'autres et mécanismes qui peuvent choisir entre les deux destins. Tous les mécanismes proposés pour conduire les processus de sélection et d'héritabilité devraient également expliquer, ou du moins ne pas contredire, la réalité des systèmes vivants actuellement observés. La vie constitue un test de réalité pour les théories de l'évolution.

Le mécanisme d'évolution généralement accepté est la sélection naturelle résultant de la survie du plus fort 1 . La théorie néo-darwinienne de l'évolution a élargi le concept de sélection naturelle de Darwin pour inclure la génétique moderne. La sélection naturelle propose que les individus variants doivent lutter pour des ressources dans un environnement nécessairement limité, l'individu qui manifeste une capacité d'adaptation supérieure à son environnement l'emporte dans la lutte pour survivre et procréer. La progéniture du gagnant hérite des gènes du gagnant et enrichit ainsi l'espèce avec des fréquences accrues des gènes les plus aptes. La forme physique, ou « être le plus en forme » est assimilée au succès reproductif 2 . L'itération de ce processus au fil des générations conduit finalement à un génotype adapté de manière optimale pour l'espèce dans l'environnement donné 3 , 4 . Ainsi, on s'attendrait à ce que les espèces évoluent avec une uniformité optimale dans un environnement stable. La sélection de survie du plus apte dans un nouvel environnement génère une nouvelle espèce et relance le processus d'optimisation.

Cependant, la justification de la théorie de la sélection naturelle a été remise en question par la découverte récente que tous les organismes multicellulaires (plantes, invertébrés et vertébrés) sont des holobiontes composés de produits génétiques de l'organisme eucaryote en interaction coopérative avec un grand nombre. des gènes et organismes procaryotes du microbiome résidents 5 . En un mot, il n'y a pas d'organismes individuels pour s'engager dans la lutte classique de la Survie du plus fort 6 – 8 . Tous les organismes multicellulaires sont des groupes.

En effet, les organismes du microbiome et leurs gènes sont acquis somatiquement après la naissance et sont indépendants dans une large mesure de la reproduction du génome des eucaryotes de l'hôte. Par conséquent, l'hérédité des gènes eucaryotes à elle seule ne peut pas doter la progéniture d'holobiontes de la fitness phénotypique d'un holobionte progéniteur. Par exemple, une souris sans microbiome, une souris sans germe, développe un intestin anormal, un système immunitaire paralysé et d'autres anomalies 9 . S'il n'y a pas d'individus procréateurs génétiquement indépendants, le succès reproducteur individuel des eucaryotes ne peut à lui seul être responsable du progrès génétique.

Des publications récentes ont discuté de l'héritage du microbiome 10 et la controverse entoure la définition de l'holobionte : par exemple, si l'holobionte est un individu intégré ou une communauté 6 , 11 . Ces questions soulèvent des questions cruciales pour notre compréhension du rôle de l'holobionte dans le processus d'évolution. Le problème n'a pas encore été résolu.

Une autre controverse récente autour du mécanisme de l'évolution concerne le concept de construction de niche – la co-évolution de la niche environnementale avec ses espèces résidentes 12 .

La théorie de la synthèse évolutive étendue (EES) 13 – 15 reconsidère l'évolution à la lumière de la construction de niche, de l'holobionte et d'autres défis auxquels la pensée classique est confrontée. La question est sujette à débat 16 .

Nous n'essaierons pas d'analyser ou de résoudre ces controverses, mais plutôt de faire une distinction entre les adaptations universelles exprimées par pratiquement tous les organismes multicellulaires et les adaptations locales exprimées par des espèces particulières dans un environnement défini. Cet article traite des adaptations universelles des multicellulaires observées dans la plupart des environnements, y compris la coopération, la reproduction sexuée, la diversification continue, le renouvellement programmé et autres, analysées ci-dessous. Nous pensons que les adaptations universelles doivent avoir été motivées et sélectionnées pour la survie par des caractéristiques physiques omniprésentes de la matière : énergie, entropie et interaction.

Nous décrirons d'abord l'énergie et l'entropie puis passerons à l'interaction et à la manière dont leur intégration peut rendre compte des adaptations universelles. En cours de route, nous comparons notre mécanisme matériel proposé avec le mécanisme classique de la survie du plus fort. Nous appelons notre théorie Survie-des-équipés . Nous ne traitons pas directement de l'évolution des eucaryotes ou des procaryotes unicellulaires.

Cet article a évolué à partir de réflexions préliminaires sur le système immunitaire adaptatif 17 , le rôle de l'information dans l'art, la science et l'évolution 18 et la relation évolutive entre l'information et l'entropie 19 .

Énergie et entropie L'énergie est un impératif de la vie

Darwin n'a pas fait référence à l'énergie comme facteur formateur de l'évolution, et le discours néo-darwinien centré sur les gènes n'a accordé que peu d'attention à l'énergie ou à l'entropie. En revanche, nous montrerons que l'énergie et l'entropie (et les réseaux d'interaction coopérative) sont plus conséquentes à l'évolution des universaux que ne l'est la lutte égoïste darwinienne.

L'énergie est définie par les physiciens de diverses manières en utilisant différentes formulations mathématiques, chaque formulation étant adaptée à une situation différente 20 . Néanmoins, nous pouvons discuter du rôle évolutif de l'énergie sans avoir à entrer dans les détails mathématiques. Les dictionnaires définissent l'énergie comme l'impulsion derrière tout mouvement et toute activité et comme la capacité de faire un travail 21 . La capacité à travailler se rapporte à l'énergie sous une forme organisée ou ordonnée. Les systèmes vivants, comme nous le discutons ci-dessous, exploitent et sont également endommagés par l'énergie, à la fois ordonnée et désordonnée. Le monde est imprégné d'énergie sous de nombreuses formes : l'irradiation du soleil, de la terre et de l'espace la force de gravité a un impact avec les astéroïdes les interactions chimiques l'électromagnétisme le temps&# x2014 le vent, la pluie, la neige, la grêle, le froid, la chaleur les éclairs les marées, les rivières, les inondations , et les sécheresses déclenchent des mouvements sismiques et des éruptions à ces éléments inorganiques, nous pouvons ajouter de l'énergie provenant des systèmes vivants et de la technologie humaine.

L'entropie est l'ennemi juré de la vie et le facilitateur de l'évolution

Le mot entropie est formellement défini comme une mesure du nombre de micro-états possibles d'un système 22 . Le terme est utilisé de manière informelle pour désigner le désordre en soi, une mesure du degré de désordre et la tendance, les processus ou les forces qui provoquent spontanément une détérioration, une destruction ou une dissolution 23 . Pour éviter toute ambiguïté 24 , nous utilisons le terme pour inclure toutes les circonstances et tous les événements qui peuvent conduire à la destruction ou à la dissolution de tout arrangement spécifique.

Le concept d'entropie dérive de la deuxième loi de la thermodynamique, qui stipule que le désordre dans un système fermé augmentera de manière continue et spontanée 22 , 25 . L'entropie, comme nous l'avons dit ci-dessus, est formellement définie comme une propriété statistique de tout système qui contient de nombreuses parties ou états constitutifs - ce qu'on appelle des micro-états : plus le nombre de parties ou de micro-états est grand, moins un arrangement particulier sera probable. le hasard prévaudra ( Figure 1 ). De plus, l'énergie interne inhérente à toutes les substances 26 - observée, par exemple dans le mouvement brownien - les propulse, tôt ou tard, à se désintégrer à moins que, comme nous le disions ci-dessous, des interactions coopératives et d'autres processus maintiennent cet arrangement ensemble ou le renouvellent.

Figure 1. Entropie la dissolution spontanée de l'ordre dans l'aléatoire.

Dans cette représentation conceptuelle simplifiée, les rectangles de bordure marquent un système fermé. La structure "I" dans le cadre de gauche se dissoudra spontanément en un désordre aléatoire de ses pixels composants, montré dans le cadre de droite, le processus spontané est irréversible. Le défi auquel la vie est confrontée est de résister à la dissolution entropique de la structure essentielle. La figure a été inspirée par P. W. Atkins 29 .

Les systèmes vivants dépendent des arrangements et des interactions spécifiques des molécules, des cellules, des organes, des individus, des espèces et des écosystèmes 27 . Par conséquent, la vie a dû s'adapter à l'entropie, destructrice métaphorique d'arrangements spécifiques. Ludwig Boltzmann, l'un des pères fondateurs de la thermodynamique, faisait déjà le point en 1875 28 :

La lutte générale pour l'existence des êtres animés n'est pas une lutte pour les matières premières &# x2013 celles-ci, pour les organismes, sont l'air, l'eau et le sol, tous disponibles en abondance &# x2013 ni pour l'énergie qui existe en abondance dans n'importe quel corps sous forme de chaleur, mais une lutte pour l'entropie [négative], qui devient disponible grâce à la transition d'énergie du soleil chaud à la terre froide.

Dans son livre Qu'est-ce que la vie, le physicien Erwin Schrödinger a conclu que l'entropie, la désintégration des arrangements ordonnés en chaos atomique, est le défi ultime auquel sont confrontés les systèmes vivants 25 . Schr཭inger n'a pas tenté de relier l'évolution à l'entropie et a accepté la sélection naturelle darwinienne et la survie du plus fort comme un fait (page 11).Il a toutefois précisé que les organismes vivants doivent payer leur commande en exportant dans l'environnement une juste mesure d'entropie sous forme de chaleur.

Le mystère de la vie, dit Schr཭inger, est que "l'ordre existant montre le pouvoir de se maintenir et de produire des événements ordonnés.” Schr཭inger n'offre aucun mécanisme qui pourrait maintenir et produire l'ordre en restreignant l'entropie, autre que de affirmer que nous nous appuyons, sans aucun doute, sur l'expérience concernant l'organisation sociale et d'autres événements qui impliquent l'activité des organismes. Et donc il peut sembler que quelque chose comme un cercle vicieux est impliqué. En d'autres termes, Schr&# x00f6dinger spécule que les arrangements ordonnés de la vie émergent de l'ordre inhérent aux activités en cours de la vie&# x2014 dans un 𠇎rcle vicieux&# x201d coopérative, les interactions “social” restreignent en quelque sorte les effets de l'entropie.

Malgré la définition physique de l'entropie en tant que mesure statistique des micro-états, les physiciens Boltzmann et Schr཭inger considèrent tous deux l'entropie comme une menace concrète pour la vie.

Il est clair que l'entropie est l'ennemi juré de la vie, mais comment l'entropie peut-elle également fonctionner comme facilitateur de l'évolution ? Ci-dessus, nous avons souligné que l'évolution nécessite variation, interaction, sélection, destruction et propagation. Évidemment, l'entropie joue un rôle important dans la variation et la destruction, mais, comme nous le verrons, l'entropie s'avérera également être un facteur majeur de sélection.

Au fil des ans, de nombreux articles théoriques ont été écrits pour concilier l'évolution de la vie avec l'entropie et la deuxième loi de la thermodynamique (par exemple, voir 30 – 32 ) mais, à notre connaissance, aucun de ces auteurs n'a contesté la mécanisme néo-darwinien paradigmatique de survie du plus fort, et aucun d'entre eux n'a invoqué l'entropie comme facteur sélectif de l'évolution, comme nous le faisons ici.

Les adaptations courantes ont évolué pour atténuer les effets de l'entropie

L'adaptation est souvent décrite comme la finalité de l'évolution 33 : l'adaptation désigne un état dans lequel un organisme ou une espèce s'adapte aux contraintes et exigences de son environnement s'adapter c'est résoudre un problème vital de survie imposé par l'environnement. Ce concept d'adaptation est cependant paradoxal par exemple, les ailes sont des adaptations locales pour voler et les palmes pour nager. Les adaptations locales sont limitées à une espèce dans un certain environnement. Les ailes et les nageoires ne résolvent les problèmes de fitness que si l'on est déjà un oiseau ou un poisson, un éléphant aurait seulement plus de problèmes à survivre avec des ailes ou des nageoires.

Levins et Lewontin déclarent qu'il est difficile de penser à une force physique ou à une loi physique universelle qui représente un problème fixe auquel tous les organismes doivent trouver une solution directe 34 . Si vous y réfléchissez, cependant, il existe une loi physique universelle à laquelle l'adaptation est nécessaire a priori pour vivre - toutes les créatures dans n'importe quel environnement doivent faire face à l'entropie. Par conséquent, les adaptations qui restreignent l'entropie sont omniprésentes dans les systèmes vivants étendant Schr཭inger, nous proposons que l'interaction coopérative, “social” soit l'une de ces adaptations.

Interactions Interactions mode réalité

Le physicien Richard Feynman se référant aux échelles atomique et subatomique, a affirmé que "la masse est une interaction" 35 (Prologue) de la même manière, Carlo Rovelli a déclaré que toute réalité est une interaction 36 . Puisque la matière est faite d'atomes, tout ce qui est fait de matière est fait d'atomes en mouvement et en interaction. Feynman a suggéré une phrase qui contient le plus d'informations pour la postérité : &# x201appelons que les choses sont faites d'atomes&# x2014 de petites particules qui se déplacent en mouvement perpétuel, s'attirant lorsqu'elles sont à une petite distance, mais se repoussant lorsqu'elles sont serrées les unes dans les autres&# x201d 26 . Ici, nous appliquons l'interaction dynamique en tant que bloc de construction à des échelles biologiques supérieures représentées par des molécules, des cellules, des organismes, des espèces et des écosystèmes.

Les interactions coopératives sont omniprésentes et au cœur de la vie

Nous définissons une interaction comme une relation entre deux ou plusieurs entités impliquant un transfert ou un échange de matière, d'information et/ou d'énergie. Les interactions comprennent à la fois la lutte et la coopération : dans une lutte, les participants s'efforcent chacun de gagner et de dominer les autres qui deviennent les perdants. Dans une interaction coopérative, il n'y a pas de perdants, les participants gagnent chacun un avantage, ou du moins ne subissent aucune perte.

Les systèmes vivants interagissent avec d'autres systèmes vivants, mais ils interagissent également avec des matières non vivantes comme l'eau, les minéraux et l'air. Les interactions maintiennent la vie et sont essentielles à l'évolution de la vie. Darwin a proposé que l'évolution soit conduite par des interactions exprimées comme des luttes individuelles pour la survie. Dans un environnement limité, le gain de l'un doit être compensé par les pertes des autres. Un tel jeu à somme nulle génère logiquement de l'égoïsme 37 – 39 . Quand, cependant, nous regardons les caractéristiques dominantes des systèmes vivants, ce que nous voyons n'est pas seulement l'égoïsme mais aussi les interactions qui génèrent la coopération et la symbiose.

La coopération symbiotique&# x2014vivre et travailler ensemble semble avoir été décisive dans l'évolution de la vie complexe : le développement primordial d'une cellule eucaryote progénitrice, estimée il y a environ deux milliards d'années, serait aujourd'hui le résultat de l'amalgame symbiotique de deux ou plusieurs types de cellules procaryotes (bactéries ou archées) pour éventuellement faire évoluer une nouvelle entité vivante – une cellule eucaryote 40, 41. La vie procaryote était alors, et est toujours parfaitement adaptée, l'incursion de la vie dans une endosymbiose eucaryote compliquée est un méandre fortuit de la nature qui a finalement conduit à nous, humains complexes, et à nos effets sur la biosphère.

L'évolution des eucaryotes unicellulaires en organismes multicellulaires est également une entreprise coopérative. Le phénotype de tout individu multicellulaire est l'expression d'au moins deux processus coopératifs internes : Premièrement, il y a la coopération développementale et physiologique des gènes et des cellules eucaryotes de la progéniture, qui ont initialement émergé de l'endosymbiose des cellules germinales parentales. Les cellules eucaryotes partagent un génome d'ADN commun, mais les expressions épigénétiques différentielles de ce génome partagé sont la clé des interactions résultant de la croissance, du développement, de la différenciation, de l'immunité, de la réparation, de la reproduction, de la physiologie, du comportement, du métabolisme, des espèces et des écosystèmes. En effet, tous les processus de la vie multicellulaire impliquent des interactions coopératives : tous dépendent d'une variété d'interactions coopératives entre molécules, cellules et organismes. Même le développement d'une tumeur létale mutée ne peut progresser que grâce à des interactions coopératives des cellules tumorales avec un microenvironnement de cellules et de tissus non tumoraux, y compris l'angiogenèse et la complicité du système immunitaire 42 .

La coopération inclut le microbiome

Le deuxième niveau d'interaction coopérative eucaryote est avec un microbiome résident, qui peut inclure des bactéries, des archées, des levures, des algues et des virus 43 . La recherche n'en est qu'à ses débuts, mais le microbiome est clairement une composante essentielle de tous les organismes multicellulaires invertébrés, vertébrés et végétaux, qui, comme nous l'avons mentionné, sont des holobiontes. Le microbiome intestinal chez l'homme et d'autres organismes remplit diverses fonctions importantes : métabolisme d'aliments autrement indigestes production de vitamines et d'autres molécules essentielles détoxification de substances nocives neutralisation ou blocage des agents pathogènes aide au développement du système immunitaire réchauffement du corps influence sur le développement et le comportement du cerveau et autres avantages 8 . L'espèce humaine peut en fait bénéficier de l'élimination des humains pesants et âgés grâce à l'évolution rapide des bactéries du microbiome « pathogènes » 44 . En général, les interactions métaboliques microbiome-hôte sont critiques pour la santé humaine et la maladie, un microbiome anormal (dysbiose) est un danger 45 . Le microbiome change dynamiquement avec l'âge, l'alimentation, le sexe et d'autres facteurs, par exemple, un changement de régime alimentaire peut considérablement augmenter ou réduire des composants particuliers du microbiome d'un holobionte et, par conséquent, affecter la santé de l'holobionte, son adaptation aux changements environnementaux et survie.

Comment le microbiome essentiel et le génome de l'organisme hôte sont transmis fidèlement à travers les générations est encore un sujet de débat 10 . Dans le cadre de cette discussion, Stencel et Wloch-Salamon proposent que l'holobionte n'est pas hérité en tant qu'entité unique, mais est un groupe coopérant 11 . Par conséquent, la découverte de l'holobionte oblige la théorie de l'évolution à reconsidérer la sélection de groupe &# x2013 une idée controversée qui est incompatible avec le concept d'évolution entraînée par l'aptitude héréditaire d'un individu à génome unique 46 .

Le lien social est codé dans les génomes des espèces

La biologie a récemment découvert que toutes les espèces de vertébrés portent des gènes codant pour des molécules comme l'ocytocine qui fonctionnent pour améliorer la coopération, les liens sociaux et l'amour, et activer les centres de récompense du cerveau tout en réduisant les conflits. 47 L'évolution pendant plusieurs millions d'années semble avoir généré des mécanismes favorisant la coopération et bénéfice mutuel. En effet, les gènes de type ocytocine sont portés par de nombreux invertébrés 48 et les produits des bactéries du microbiome stimulent la production d'ocytocine chez leur hôte coopérant 49 .

Le lien social et l'empathie semblent également programmés dans les systèmes de neurones miroirs découverts dans le cerveau des humains et d'autres primates 50 . Ces centres neuronaux sont actifs dans l'imitation et l'empathie pour les autres 51 . Les neurones miroirs ont probablement évolué avant même les primates 52 .

Bien entendu, l'identification mutuelle et la cohésion au sein d'un groupe peuvent également donner lieu à des préjugés et à des conflits épisodiques avec d'autres personnes extérieures au groupe 53 . En tout cas, il est clair que l'évolution a généré des espèces dotées d'aptitudes innées pour le lien, la coopération, l'empathie et l'interaction sociale. Même l'évolution du chien du loup semble avoir impliqué une liaison mutuelle liée à l'ocytocine avec les humains 54 .

Le transfert horizontal de gènes est une forme de coopération

Le transfert de matériel génétique entre espèces existantes peut être considéré comme un autre exemple de coopération non darwinienne : une espèce reçoit des gènes d'organismes d'autres espèces qui ont évolué dans un environnement différent. Le transfert horizontal de gènes se produit régulièrement parmi les procaryotes, mais s'est également produit dans l'évolution des eucaryotes. Un exemple notable est le développement du placenta, une adaptation formative de la fonction placentaire de l'évolution des mammifères impliquant le gène de la syncytine, qui aurait été transféré horizontalement à partir d'un virus 55 . La théorie de la survie du plus fort, qui est basée sur l'évolution des gènes internes à une seule espèce, ne peut pas facilement expliquer les rôles dans l'évolution du transfert horizontal de gènes 56, 57.

La coopération retarde l'entropie

La figure 2 montre que les interactions coopératives entre les composants d'un arrangement peuvent retarder la destruction entropique de l'arrangement.

Figure 2. La coopération retarde l'entropie.

Comparez cette figure conceptuelle à la figure 1 . Ici, les pixels qui forment la structure "I" sur la gauche sont maintenus ensemble par des interactions coopératives, représentés comme des fermetures éclair qui relient les pixels. Ces interactions ralentissent la détérioration de l'ordre et de la structure, représentée par la flèche longue et tortueuse du cadre gauche vers le cadre droit, tandis que les deux flèches courtes sont bloquées.

Darwin était conscient du conflit intrinsèque entre la lutte égoïste et la coopération. application des explications mathématiques de la théorie des jeux 59 – 61 .

Maynard Smith et Szathmary ont tabulé et étudié le concept de transitions majeures dans l' évolution 62 , 63 . Comme nous, ils constatent l'importance dans l'évolution de la coopération et de la reproduction sexuée. Cependant, contrairement à notre théorie de la sélection entropique, Maynard Smith et Szathmary tentent d'expliquer ces caractéristiques et toutes les autres caractéristiques de la vie comme résultant de la compétition darwinienne et de la survie du plus apte.

Wolf, Katznelson et Koonin ont identifié l'interaction concurrente et les états frustrés comme un élément formateur de l'évolution et étudient comment la compétition entre les interactions à différentes échelles génère la coopération 64 .

Les explications de la théorie darwinienne des jeux pour l'évolution de la coopération ont été largement acceptées, mais nous pensons que la coopération en tant qu'adaptation universelle est plus facilement compréhensible une fois que nous protégeons la lutte égoïste et incluons l'entropie comme agent sélectif dans le processus d'évolution. Un exemple empirique de la capacité de la coopération à restreindre la dégradation entropique est fourni par la molécule d'ADN.

Les interactions coopératives prolongent la survie de l'ADN

L'ADN est bien connu comme le référentiel d'informations génétiques partagées par toutes les formes de vie eucaryote. Comparez la fragilité de l'ADN simple brin (ADNsb) avec la stabilité inégalée de l'ADN double brin (ADNdb) 65, 66. Les brins appariés d'ADNdb, liés ensemble, sont relativement résistants aux dommages aléatoires car chaque brin est en interaction constante avec son brin frère, les deux brins peuvent être perçus comme étant en coopération continue, essentiellement toute l'énergie de liaison potentiellement réactive et non covalente est engagée dans interactions coopératives entre les brins. Contrairement au dimère d'ADNds stable, l'ADNsb et l'ARN simple brin (ARNss) sont très sensibles à la destruction. dégradation (figure 3). L'interaction coopérative explique pourquoi l'ADNdb stable peut être récupéré à partir de momies ou de mammouths laineux âgés de milliers d'années 67 , tandis que l'ADNsb et l'ARNbs instables ne survivent que quelques jours, au mieux. L'ADNdb illustre comment un échange d'énergie entre les brins en interaction retarde leur dissolution entropique. dsDNA modélise le pouvoir universel de l'interaction pour prévenir l'entropie. Nous citerons un exemple moléculaire à plus grande échelle dans la section Métabolisme ci-dessous, lorsque nous discuterons de la façon dont les interactions métaboliques dynamiques établissent des réseaux qui restreignent l'entropie.

Figure 3. L'ADN double brin (dsDNA), formé par l'interaction entre deux simples brins d'ADN (ssDNA), résiste à l'entropie et permet ainsi la survie à long terme de l'information génétique composite.

Les barres colorées dépassant horizontalement des brins d'ADN représentent des sites de liaison non covalents. Les interactions entre les sites de liaison dans l'ADNdb protègent la molécule commune des interactions illicites potentiellement dommageables. L'ADN sous la forme simple brin n'est pas protégé des interactions non physiologiques et est donc facilement dégradé. Image de ssDNA et dsDNA reproduite à partir de 68 sous licence d'utilisation équitable à des fins non lucratives et éducatives.

L'interaction maintient également la vie à l'échelle macroscopique

Nous avons tous observé le rôle des interactions coopératives dans le maintien de la vie à l'échelle macroscopique : l'isolement physique ou l'alitement forcé d'une personne âgée dans un hôpital peut entraîner un effondrement soudain et la mort 69 . Pourquoi l'hospitalisation a-t-elle tué la grand-mère avec la hanche cassée ? Elle recevait toutes les ressources matérielles nécessaires à sa survie physique – nourriture, liquides, oxygène, soins infirmiers de quoi lui manquait-elle ? Ce n'est pas seulement la concentration de bactéries mortelles et d'autres risques médicaux dans les hôpitaux qui a tué la patiente, la privation de ses activités quotidiennes habituelles et les interactions avec son environnement physique et humain familier la rendaient plus vulnérable aux interactions indésirables 70 . Il existe de nombreuses observations selon lesquelles l'interaction sociale elle-même est essentielle. La retraite ou l'isolement social accélère le déclin mental et physique 71 les nouveau-nés isolés des interactions maternelles peuvent tomber malades et mourir 72 . En revanche, les relations et les réponses aux défis retardent le déclin entropique et rajeunissent et maintiennent le corps et l'âme. La vie prospère grâce à l'interaction 73 . Comme on dit, utilisez-le ou perdez-le.

La fonction d'interaction dans le maintien de la vie peut nous aider à comprendre pourquoi certaines espèces d'oiseaux et d'autres organismes ont évolué pour gaspiller des ressources dans des parades nuptiales et des tonnelles élaborées et pour nourrir sans discernement les poussins parasites (qui peuvent être d'une taille obscène). autres espèces d' oiseaux 74 . De tels comportements contredisent clairement l'aptitude darwinienne individuelle. Nous proposons, cependant, que les activités et interactions apparemment inutiles maintiennent en elles-mêmes l'adéquation coopérative tant qu'un organisme ou un groupe holobionte a suffisamment de matière et d'énergie pour agir, l'évolution ne choisira pas contre une action adaptée qui est simplement inefficace ou qui gaspille de manière flagrante 75 . L'interaction elle-même retient l'entropie. En effet, comme nous le discutons ci-dessous, les systèmes vivants se protègent de l'entropie, non pas en économisant de l'énergie, mais en déployant des réseaux d'énergie pour maintenir les interactions. La coopération est sa propre récompense.

Les procaryotes ont également développé des interactions coopératives

Les microbiologistes, jusqu'à récemment, ont étudié les procaryotes isolés dans des cultures "pures" en laboratoire dans la nature, cependant, les procaryotes, comme les eucaryotes, vivent dans des communautés complexes d'organismes coopérants dans les microbiomes, les biofilms, le sol, l'eau et dans autres environnements collectifs 76 . Les comportements de groupe mutuel sont ajustés par l'échange de signaux moléculaires et d'éléments génétiques entre les procaryotes et, dans les microbiomes, également entre les cellules procaryotes et eucaryotes 77 . Les interactions coopératives soutiennent également le monde procaryote.

Métabolisme Le métabolisme est essentiel à la vie

Le métabolisme fait référence aux interactions chimiques qui produisent et transforment l'énergie. Le terme est généralement appliqué à la décomposition ou à la synthèse de molécules qui libèrent, consomment ou stockent de l'énergie.

La vie a développé des arrangements métaboliques qui organisent l'énergie : la photosynthèse et d'autres dispositifs piègent la lumière désorganisée, la chaleur et l'énergie chimique libérée par notre soleil qui explose 78 et nos systèmes vivants qui tremblent 79, à travers des réseaux métaboliques, transforment ces forces potentiellement destructrices en structures moléculaires et cellulaires organisées , les processus et les réseaux d'interactions qui construisent et maintiennent la vie. Les systèmes vivants exploitent également l'énergie et la matière, à la fois ordonnées et désordonnées, obtenues à partir d'autres systèmes vivants, créant ainsi des chaînes alimentaires et des écosystèmes 80 . Le piégeage de l'énergie disponible, à la fois désordonnée et ordonnée, et sa conversion en réseaux d'arrangements et d'interactions ordonnés, maintiennent la vie et son renouvellement face à l'entropie.

Le sujet du métabolisme aurait été résolu il y a des décennies avec les découvertes des fonctions des vitamines et des grands cycles, comme le cycle de Krebs, qui contrôlent les transformations énergétiques. Mais le métabolisme est revenu ces derniers temps comme un sujet de recherche majeur. Les voies métaboliques peuvent différer par les substances utilisées comme carburants, les molécules consommées ou synthétisées, les enzymes activées, l'implication des voies aérobies ou anaérobies, l'efficacité des processus, etc.Les détails dépassent notre portée actuelle, mais des changements dynamiques dans les processus métaboliques ont été découverts non seulement pour alimenter la vie, mais aussi pour signaler et réguler les activités et interactions cellulaires clés. Le métabolisme régule la différenciation des cellules souches 81 , les fonctions des cellules immunitaires 82 , les interactions du microbiome 83 , la signalisation des cellules cérébrales 84 et la croissance et le développement des cellules cancéreuses 85 , entre autres fonctions. Il n'est pas étonnant que l'ocytocine, l'hormone de la coopération et de la liaison, affecte également le métabolisme 47 .

Le métabolisme protège contre la dissolution entropique

Les flux d'énergie à travers les réseaux d'un système vivant créent une structure unifiée qui résiste à la dissolution entropique. La construction d'un château de cartes illustre le pouvoir de l'énergie interactive : une seule carte ne restera pas plus d'un instant sur une table. , et vous pouvez progresser pour construire un château de cartes stable. C'est-à-dire jusqu'à ce que vous ouvriez la fenêtre et que les vents d'entropie la fassent tomber. Si, toutefois, vous voulez que votre château de cartes survive à des vents entropiques occasionnels, il vous suffit d'ajouter une goutte de colle aux interfaces entre les cartes. La colle augmente les interactions de liaison électrostatique entre les cartes et le château de cartes tiendra, au moins jusqu'à ce que le chien le démolisse. Ainsi, les interactions métaboliques en cours (en grande partie électrostatiques) entre les systèmes vivants créent une structure unifiée conjointement qui peut restreindre les effets destructeurs de l'entropie.

Une interaction continue entre deux agents réduit le nombre de micro-états aléatoires — et donc de l'entropie— autrement présente dans chacun des agents lorsqu'ils n'interagissent pas. Par exemple, comme indiqué en 86 :

“. Une étincelle appliquée au mélange [d'hydrogène et d'oxygène] déclenche une réaction chimique dans laquelle l'hydrogène et l'oxygène se combinent pour former de l'eau. Si la température du système est maintenue constante, l'entropie du système diminue car 3 moles de deux réactifs différents ont été combinées pour former 2 moles d'un seul produit. Le gaz est maintenant constitué d'un ensemble uniforme de molécules indiscernables ” .

La liaison entre les entités réactives réduit leurs micro-états combinés et donc la quantité totale d'entropie.

La réduction de l'entropie interne obtenue par les réseaux d'énergie intégrés explique l'évolution et la persistance des interactions qui sembleraient nuire à la fitness darwinienne à somme nulle. Aux yeux de Natural Selection, tout arrangement qui économise efficacement l'énergie devrait gagner dans une lutte avec des arrangements qui gaspillent les ressources. Néanmoins, la biosphère regorge d'interactions inefficaces 75 : les gens perdent du temps et de l'argent en babioles oiseaux, humains et autres prétendants investissent de l'énergie dans des parades et des rituels papillons, poissons, oiseaux et mammifères entreprennent de longues migrations pleines de périls de nombreuses espèces survivent avec des parasitismes énergivores . Seuls certains de ces aménagements « gaspilleurs » peuvent s'expliquer par des variantes d'un principe de handicap 87 , argument qui a ses détracteurs (voir résumé en 88 ).

En clair, on peut imaginer des mutations qui pourraient supprimer de telles extravagances. Mais les systèmes vivants défient régulièrement la logique de la comptabilité exclusivement darwinienne. Les interactions coopératives, comme celles qui relient les deux brins de l'ADNdb ou un château de cartes collé, peuvent former une couverture contre l'entropie, indépendamment de l'efficacité ou du gaspillage. En d'autres termes, l'interaction elle-même résiste à l'entropie, comme le suggère Schr཭inger, et l'aptitude peut donc rendre compte d'arrangements et d'interactions qui ont peu de sens pour la pensée de survie du plus fort. Le métabolisme alimente les activités sociales conservatrices de la vie envisagées par Schr&# x00f6dinger pour restreindre l'entropie 25 .

Renouvellement programmé Les durées de vie, les taux de naissance, de mortalité et de reproduction sont programmés dans les espèces

La survie nécessite une renaissance. L'inévitable dissolution de la structure implique que tous les êtres vivants sont destinés, avec le temps, à se désagréger et à mourir ( Figure 1 ). La vie n'a eu d'autre choix que d'opérer son propre renouvellement. En fait, on pourrait définir une entité vivante comme une entité capable d'exploiter l'énergie, par le biais du métabolisme, pour se renouveler.

Darwin a fondé la sélection naturelle sur l'hypothèse que les organismes vivants s'efforcent de survivre et de se reproduire aussi longtemps et autant qu'ils le peuvent 1 . Les individus les plus aptes, selon la pensée classique de la survie des plus aptes, devraient avoir le plus de descendants. Après un siècle et demi d'améliorations, de qualifications et d'autres nuances supplémentaires, le principe sous-jacent de la théorie de l'évolution actuelle est que « la sélection naturelle est une question de variation du succès reproductif » et « la sélection naturelle n'est pas “ x2018survie du plus apte,’ mais plutôt ‘reproduction du plus apte.’ 2 . Le plus apte devrait vivre le plus longtemps, à condition que la longévité ne compromette pas la reproduction 2 , 89 .

Mais lorsque nous examinons la vie telle qu'elle est vécue, nous voyons que les durées de vie et les taux de natalité sont essentiellement programmés par l'espèce d'un organisme plus que par le succès d'un organisme dans ses luttes avec des organismes concurrents 5 , 90 . Chaque espèce a fait évoluer son patrimoine génétique pour coder une durée de vie relativement standard pour ses organismes membres, que ce soit en jours, en saisons ou en années. La répartition du temps de survie, sauf accident, est assez fixe 89 . Les explications classiques basées sur la sélection naturelle attribuent des durées de vie fixes à une optimisation délicatement équilibrée de facteurs, tels que l'âge de la maturité sexuelle, le nombre de descendants et le calendrier du cycle de reproduction. Mais les individus supérieurs ou qui réussissent ne vivent pas nécessairement le plus longtemps ou n'engendrent pas le plus de descendants.

En effet, un état d'esprit axé sur la survie biologique peut avoir retardé la reconnaissance de la mort programmée 91 jusqu'à ce que l'apoptose 92 – 95 et l'autophagie 96 deviennent des sujets de recherche importants.

Semblable à la durée de vie, le moment de la naissance et de la réplication est étroitement lié au style de vie développé par l'espèce dans son ensemble le moment de la naissance d'un nouvel organisme, la durée de vie de l'organisme et le nombre de ses descendants sont associés à la façon dont le espèce a évolué pour gagner sa vie et gérer son énergie de reproduction. Les humains et les éléphants, par exemple, ne survivraient jamais s'ils portaient des portées comme des lapins, l'espèce de lapin ne prospérerait jamais si les lapins vivaient aussi longtemps que les éléphants ou les humains. Tout simplement, les taux de natalité, les taux de vieillissement et les durées de vie sont intrinsèques au patrimoine génétique de l'espèce.

La progéria, une maladie génétique humaine, fait remarquer que les personnes porteuses de mutations dans le gène LMNA manifestent un vieillissement accéléré et meurent généralement d'un âge froid au cours de leur adolescence 97 . Les durées de vie standard sont clairement démontrées dans les taux de renouvellement des cellules qui composent notre corps. Différents types de cellules présentent des demi-vies en phase avec leurs fonctions saines 98 . Une cellule qui survit de manière compétitive à ses congénères peut se développer en une tumeur et tuer l'organisme. 99 La survie débridée est destructrice. La mort, comme la reproduction, ne peut pas être laissée aux caprices de l'entropie - l'entropie est désorganisée et la mort par entropie, bien qu'inévitable, est trop désorganisée pour être adaptative. Une durée de vie est une adaptation 90 , pas un prix pour une compétition réussie. Nous proposons que la naissance et la mort programmées soient avantageuses pour une espèce car elles préviennent le désordre entropique en imposant de l'ordre au renouvellement inévitable des individus. La mort, le désordre ultime, s'ordonne.

Diversification, poly-détermination, attracteurs et saltation La diversification, plutôt qu'une optimisation uniforme, caractérise les systèmes vivants

Les réplicats d'une seule entité matérielle sont nécessairement divers - aucune cellule génétiquement identique, par exemple, ne peut occuper le même endroit au même moment où chaque cellule exprime sa propre histoire et réside, pour ainsi dire, dans un environnement séparé. Au-delà de cette diversité physique fondamentale, les systèmes vivants ont évolué pour exprimer des ordres supérieurs de diversité biologique. Le concept de survie du plus fort amènerait à s'attendre à ce que l'évolution produise un plan unique et optimal, proche de la « perfection », selon les termes de Darwin 1 . Mais l'évolution ne produit pas une seule évolution optimale est marquée par une diversification continue. Les systèmes vivants, y compris les procaryotes, les eucaryotes, les organismes multicellulaires, les espèces et les écosystèmes, sont composés d'éléments et de processus intrinsèquement variables et divers. La diversification des génomes est évidente dans les dizaines de millions de polymorphismes mononucléotidiques (SNP) et autres variations génétiques trouvées chez les personnes en bonne santé 100 .

Les tumeurs expriment les avantages, au moins pour la tumeur, de la diversification : une tumeur qui comprend une grande diversité de clones manifeste relativement plus d'agressivité, une plus grande résistance à la thérapie et une meilleure adaptabilité lors de la métastase vers de nouveaux organes 101 . Les tumeurs mortelles n'ont pas d'avenir évolutif, ni pour elles-mêmes ni pour leurs hôtes, mais elles illustrent un avantage à court terme de la diversification, même égoïste et finalement autodestructeur.

La poly-détermination étend la diversification et retarde l'entropie

Étonnamment, les systèmes vivants peuvent utiliser différentes combinaisons de leurs composants et processus donnés pour obtenir une sortie relativement uniforme. Aucun plan interne ne monopolise un système particulier. En d'autres termes, on peut dire que les systèmes vivants sont poly-déterminés, un arrangement ou un comportement donné peut être produit par des réseaux d'interaction multiples et divers 102 . Un but dans le football (soccer) est un exemple accessible de poly-détermination : un but marqué est un but, mais aucun deux n'est jamais atteint grâce à un jeu de terrain exactement identique. La poly-détermination des sports est évidemment une invention des concepteurs de jeux humains en revanche, la poly-détermination des systèmes vivants a été sélectionnée par la nature de l'évolution.

Notez que la poly-détermination diffère de la redondance, une structure ou un processus redondant est perçu comme étant une réplique de la solution idéale. La poly-détermination, en revanche, est intrinsèque aux multiples façons dont le système fonctionne pour générer une sortie donnée.

Un exemple révélateur de diversification poly-déterminée peut être vu dans la formation de l'espèce humaine de combien de manières différentes l'évolution a-t-elle pu concevoir un humain ? Nous pouvons supposer sans risque que deux humains n'ont jamais hébergé des génomes, des cerveaux, des systèmes immunitaires et des microbiomes identiques. Étant donné que des milliards d'holobiontes individuels ont peuplé l'espèce humaine depuis sa création, nous pouvons conclure que l'évolution a été capable de concocter diverses instanciations de l'espèce humaine en utilisant des milliards de recettes de composants différentes.

La poly-détermination est également évidente dans la relation microbiome-hôte : diverses combinaisons de différentes bactéries intestinales peuvent remplir des fonctions métaboliques ou autres similaires dans l'intestin de l'hôte, en d'autres termes, une fonction particulière peut être réalisée par diverses combinaisons de microbes comme Doolittle et Booth l'ont fait. a dit : “ la chanson est plus importante que le chanteur” 103 .

La diversification est un autre nom pour l'individualité - il n'y en a pas deux exactement pareils, par conséquent, l'évolution, pour ainsi dire, a favorisé l'individualité. Même les souris consanguines artificiellement mises en cage ensemble et nourries avec des régimes identiques présentent des différences individuelles 104 . Les vers ronds génétiquement identiques manifestent également une individualité 105 .

La diversification, la poly-détermination et l'individualité découlent de la maladie et de la thérapie : les différences biologiques fondamentales entre les personnes contrecarrent les hypothèses traditionnelles de la médecine occidentale selon lesquelles une maladie donnée apparaîtra essentiellement la même chez différentes personnes et qu'un traitement efficace fonctionnera chez pratiquement tous les patients en fait, différents sujets diagnostiqués avec un diabète, une démence, un cancer ou d'autres conditions, ou des personnes infectées par un virus ou un agent pathogène bactérien donné expriment chacun des manifestations cliniques différentes et répondront différemment à des traitements particuliers. La médecine personnalisée est une conséquence nécessaire de la diversification entropique.

La diversification biologique permet aux systèmes vivants de garder une longueur d'avance sur l'entropie. L'échec ou la perte d'un arrangement ou d'une interaction peut être compensé par des alternatives. Et, la diversité n'est pas une chose ponctuelle comme nous le verrons bientôt, la diversification continue est l'un des résultats de la reproduction sexuée.

Une espèce agit comme un attracteur stabilisé par polydétermination

Ci-dessus, nous avons noté qu'une espèce stable, comme l'espèce humaine, est poly-déterminée : l'espèce émerge d'interactions dynamiques variables entre ses divers organismes composants différents organismes humains avec leurs différents microbiomes et différents états de structure et d'activité interagissent pour constituer un seul espèce. De ce point de vue, une espèce peut être assimilée métaphoriquement à un attracteur 106 un attracteur est défini mathématiquement comme un ensemble de valeurs numériques vers lesquelles un système dynamique aura tendance à évoluer. De même, malgré leurs différences individuelles, le collectif d'organismes appartenant à une espèce donnée aura tendance, dans l'ensemble, à présenter un profil d'espèce caractéristique les humains seront des humains quels que soient leur âge, leur sexe, leur origine ethnique et d'autres différences individuelles. malgré leurs diverses souches, différents pêchers porteront des pêches, et ainsi de suite. Une espèce poly-déterminée reste stable malgré les différences entre les organismes qui la composent. La diversification et la poly-détermination confèrent à une espèce un comportement robuste et une continuité qui exploite réellement la variation entropique.

La saltation émerge de la diversification et de la poly-détermination

Les SNP et autres diversifications intrinsèques aux génomes sains suggèrent que des mutations aléatoires uniques ne sont pas susceptibles de modifier le fonctionnement des gènes. Cette résistance au changement phénotypique indique qu'une ou plusieurs mutations ne sont pas susceptibles d'affecter fonctionnellement un organisme. En effet, les tissus sains tolèrent un grand nombre de mutations 100 le développement d'une tumeur, comme nous l'avons souligné ci-dessus, résulte de mutations critiques du pilote 107 . Étant donné que les génomes sains sont intrinsèquement divers, un changement évolutif significatif dans une espèce donnée est également susceptible de résister à de petits changements génétiques et de répondre principalement à une combinaison de nombreux changements génétiques ou à une mutation critique du pilote affectant un caractère phénotypique clé.

Selon ce raisonnement, l'évolution n'a pas besoin d'avancer seulement par petits pas, comme l'enseigne Darwin, mais peut aussi progresser par grands sauts, ou saltations 108 . Darwin a favorisé l'évolution par petits incréments de peur d'encourager la pensée de conception créationniste et intelligente. Les rôles de la diversification et de la poly-détermination dans l'apprivoisement de l'entropie, cependant, fournissent une justification physique pour l'évolution saltatoire. La survie des équipés explique les saltations comme résultant de l'accumulation de multiples changements invisibles qui dépassent en effet un certain seuil quantique, de tels changements peuvent impliquer des interactions avec d'autres organismes, matériaux ou processus conduisant à des entités entièrement nouvelles. La saltation phénotypique ne constitue pas une menace pour les théories de l'évolution basées sur de petits changements.

Reproduction sexuée et diversification La reproduction sexuée maintient la diversification continue des espèces

La reproduction sexuée, une caractéristique déterminante des espèces multicellulaires, implique le mélange aléatoire dans la progéniture des allèles de gènes dérivés de différents organismes parentaux. Le mélange de gènes par reproduction sexuée garantit qu'aucun organisme multicellulaire ne transmettra sexuellement son génotype d'ADN exact à la génération suivante. Quelle que soit l'aptitude darwinienne d'un parent, le bébé n'héritera jamais de ce génotype adapté à lui seul. Un nouveau bébé hérite toujours d'un mélange aléatoire de la moitié des allèles de chacun de ses parents. La reproduction sexuée garantit que l'aptitude génétique n'est pas transmissible intacte d'une génération à l'autre. En remaniant constamment les génomes, la reproduction sexuée entrave l'avancement de la perfection darwinienne, supposée résulter du succès reproducteur des individus les plus aptes 1 .

Dans son livre 109, Graham Bell affirme que « le sexe est la reine des problèmes en biologie évolutive ». Le problème est toujours ouvert il est clairement exprimé par Burke et Bonduriansky 110 :

« Pourquoi la reproduction sexuée est si répandue malgré ses coûts substantiels est l'un des problèmes non résolus les plus importants de la biologie évolutive. Parce que le sexe est associé à de nombreux coûts à court terme que les organismes asexués évitent pour la plupart, la théorie prédit que les lignées asexuées ou parthénogénétiques devraient supplanter et dépasser en nombre les lignées sexuelles, toutes choses étant égales par ailleurs. Cependant, paradoxalement, le sexe est le mode de reproduction dominant dans de nombreuses lignées d'eucaryotes complexes.”

La communauté ne s'est pas encore mise d'accord sur un mécanisme compatible avec la lutte pour la survie du plus fort et le débat se poursuit - voir 111 , 112 . Cependant, le sexe, du point de vue de la forme physique, n'est pas un problème d'évolution, mais une solution.

La reproduction sexuée évite l'optimum, alors qu'elle crée une innovation continue – nous osons dire que la réponse optimale à l'entropie est d'éviter un seul optimum. Darwin lui-même était aux prises avec le problème de l'explication du sexe 113 . Dans tous les cas, la diversification est programmatiquement liée au renouvellement des membres d'une espèce par reproduction sexuée. La progéniture d'un individu diversifie automatiquement l'espèce à chaque génération. Tout simplement, les systèmes vivants ne sont pas limités par un seul génotype d'espèce « coptimum » ils sont programmés pour éviter un seul optimum divers arrangements retardent la destruction par entropie. La diversification continue est évidemment bénéfique, mais ce n'est pas le résultat évident d'un mécanisme de survie du plus fort.

Bien sûr, nous ne devons pas ignorer la fonction du sexe dans les liens, la coopération, la famille et le plaisir. 47 𠅎volution a programmé des vertébrés comme nous pour profiter de la vie interactive. Les interactions sexuelles répétées contrecarrent l'entropie même lorsqu'elles ne génèrent pas nécessairement de renouvellement.

La survie de l'équipé peut expliquer le comportement sexuel entre personnes de même sexe

Les rencontres sexuelles entre organismes du même sexe, largement observées chez plus de 1 500 espèces d'organismes, contredisent une hypothèse de base de la sélection naturelle 111 : les interactions homosexuelles ne produisent aucune progéniture, il n'y a donc pas de mécanisme de survie du plus fort pour transmettre leur aptitude à l'avenir générations de l'espèce. Cependant, la survie des équipés peut expliquer l'existence du comportement homosexuel en tant qu'interaction sociale qui améliore les liens coopératifs, contribue à la niche environnementale du groupe en évolution et retient l'entropie. Il n'est donc pas surprenant qu'un potentiel d'homosexualité puisse effectivement être maintenu génétiquement au sein d'une population reproductrice 114 .

La théorie de l'évolution neutre

La théorie de l'évolution neutre vise à expliquer le développement au sein d'une espèce de traits génétiquement codés qui ne semblent pas apporter de contributions significatives à la survie et à la reproduction. Les caractères évolutifs neutres sont en quelque sorte libres de sélection par un mécanisme de survie du plus fort. L'évolution la plus neutre a été décrite au niveau moléculaire et comprend des polymorphismes moléculaires, des variations dans les séquences de protéines ou d'acides nucléiques entre les organismes 115 – 117 .

Kimura a proposé que le mécanisme de l'évolution neutre était basé sur des mutations aléatoires qui n'affectaient pas les fonctions des protéines. La plupart des biologistes évolutionnistes aujourd'hui seraient d'accord avec Kimura pour dire que l'évolution neutre résulte d'une mutation génétique aléatoire et d'une dérive génétique aléatoire 117 .

La théorie de l'évolution neutre marque une distinction majeure entre la théorie de la sélection naturelle de Darwin et notre théorie de la sélection entropique : il existe clairement des traits génétiques qui ne manifestent aucun impact évident sur la survie individuelle et le succès de reproduction. Cependant, nous pensons que toutes les manifestations de l'évolution doivent avoir subi une sélection par contrainte d'entropie. L'existence de l'entropie universelle oblige tous les résultats de l'évolution à subir une sélection. Il ne peut y avoir de neutralité pour tous les systèmes vivants persistants et leurs composants doivent résister à la dissolution entropique. L'évolution ne peut pas être neutre face à l'entropie toutes les variantes existantes doivent, en quelque sorte, aider à maintenir la stabilité, ou à tout le moins ne pas saboter totalement la stabilité.

Espèces et écosystèmes Une espèce est un collectif d'organismes individuels définis par le potentiel de reproduction sexuée mutuelle

Un résultat universel de l'évolution est l'organisation des organismes en espèces et écosystèmes à plus grande échelle. Les espèces et les écosystèmes sont comme des sociétés – une société est définie comme une organisation dont l'existence continue est indépendante du chiffre d'affaires de ses membres individuels 119 . Les organismes membres (et leurs molécules) vont et viennent, mais l'espèce dans son ensemble persiste. Chaque organisme est une sous-unité transitoire dans le corps constitué d'une espèce et d'un écosystème.

L'organisation des organismes multicellulaires en espèces est si évidente qu'on peut hésiter à s'enquérir publiquement de ses origines évolutives. Le livre de Darwin&# x2019 L'origine des espèces par sélection naturelle 1 , malgré son titre, n'a pas exploré l'origine des espèces en tant qu'adaptation universelle, mais plutôt l'origine de l'évolution locale d'une espèce en une autre espèce. L'existence d'espèces était apparemment considérée comme une donnée incontestable : tout comme les empereurs sont supposés porter des vêtements, les individus sont supposés venir habillés en espèces. Penchons-nous sur l'évidence pour nous demander quel pourrait être l'avantage évolutif de l'organisation à plus grande échelle des créatures individuelles en de nombreuses espèces différentes.

Le mot espèce vient du terme latin désignant des entités qui se ressemblent (de specio – je vois). Les biologistes, autrefois, ne connaissaient pas l'ADN. On utilise désormais le terme d'espèce en biologie eucaryote pour désigner un collectif d'êtres qui peuvent se reproduire mutuellement par reproduction sexuée grâce à leur ADN similaire 120 . Tous les membres d'une espèce n'ont pas besoin de se reproduire réellement et ils ne peuvent se reproduire qu'avec certains autres membres de l'espèce, et seulement à des moments particuliers, mais ils pourraient le faire au moins potentiellement. Le terme espèce est également appliqué aux procaryotes, mais seuls certains procaryotes se reproduisent sexuellement et il n'y a pas de définition fonctionnelle des espèces procaryotes à des fins pratiques, la similitude des séquences d'ADNr 16S est arbitrairement utilisée pour définir les espèces bactériennes 121 . Nous ne discuterons pas ici de l'effet de la sélection entropique sur l'évolution des espèces procaryotes.

Le rattachement des espèces à la reproduction sexuée chez les eucaryotes est fonctionnel une espèce contrecarre l'entropie par la renaissance continue de ses divers membres malgré leur mort inéluctable une espèce, par la voie de la reproduction sexuée, redistribue également son renouvellement en permanence. De plus, la reproduction sexuée, par exclusivité spécifique à l'espèce, constitue une barrière contre l'invasion de l'espèce par des membres d'une espèce différente, ainsi la reproduction sexuée crée une frontière, pour ainsi dire, qui enferme l'espèce.

Une autre fonction déterminante d'une espèce est la capacité de ses organismes membres à construire et à prospérer dans une niche environnementale partagée. Les membres d'une espèce, en principe, peuvent chacun effectuer les interactions qui caractérisent l'espèce. un effet amplifié sur leur environnement commun. De plus, les membres défectueux de l'espèce sont remplaçables.

De plus, les membres d'une espèce peuvent se spécialiser dans des fonctions particulières : par exemple, les organismes mâles et femelles jouent des rôles différents dans les activités sociales, la défense du groupe, la construction d'habitats, etc. peuvent éduquer les nouveau-nés les personnes douées pour la musique aident à maintenir la cohésion sociale. Ainsi, le conditionnement des organismes en espèces permet le renouvellement, l'existence collective et la similitude fonctionnelle ainsi que la continuité environnementale et la spécialisation individuelle. Une espèce peut être comprise comme un attracteur stable d'organismes divers et en rotation continue. Différentes espèces ne peuvent pas se reproduire au-delà de leurs frontières, mais elles peuvent s'associer pour former des écosystèmes.

Les écosystèmes transforment l'entropie en ordre

Un écosystème est une société d'espèces et d'environnements multiples qui canalisent efficacement les flux d'énergie à travers un réseau de biosphère 122 . Dans un écosystème, les sous-produits d'une espèce peuvent servir de ressource pour une autre espèce liée dans le réseau. Les excrétions fécales et urinaires des herbivores fertilisent la terre et permettent ainsi l'existence de toutes les créatures qui vivent du sol ou des plantes. de l'environnement, les animaux morts nourrissent de nombreuses autres espèces ainsi que des myriades de procaryotes qui renouvellent les flux de produits chimiques vitaux dans toute la biosphère. En effet, le cadavre d'une baleine sur le fond de l'océan profond &# x2013 chute de baleine &# x2013 peut former le noyau d'un écosystème qui soutient de nombreuses espèces, y compris les isopodes géants, les homards, les crevettes, les crevettes, les myxines, les crabes et d'autres pour des décennies sinon un siècle 123 . Voyez la baleine comme un moyen de récolter la surface de l'océan pour des formes de vie dépendantes du soleil et amenant, dans les molécules de son corps mort, la production riche en énergie du soleil dans l'obscurité des profondeurs océaniques. Les écosystèmes transforment la lumière du soleil et d'autres sources d'énergie désordonnées en le personnel de la vie de la biosphère dans son ensemble. Rappelons que l'oxygène atmosphérique, essentiel à de nombreuses formes de vie, est le déchet toxique de la photosynthèse 124 .

Maintenance et réparation Les sous-systèmes de maintenance et de réparation ont évolué en réponse à l'entropie

Les cellules vivantes individuelles et les organismes multicellulaires, en répondant à l'entropie, ont développé des sous-systèmes qui fonctionnent pour réparer les dommages causés par les accidents, les parasites nocifs, les blessures ou tout simplement l'usure. Une grande partie du patrimoine génétique des individus et des espèces a évolué pour coder des molécules et des processus destinés à la réparation. Les protéines de choc thermique et d'autres réponses au stress ont été conservées depuis le début de la vie des procaryotes 125 les processus de réparation de l'ADN maintiennent les génomes en bonne santé 126 des systèmes immunitaires de divers types ont évolué dans toutes les espèces d'organismes, y compris les procaryotes 127 . La vie a été occupée à se réparer depuis ses débuts. Nous n'avons pas besoin d'entrer dans les détails de ces sous-systèmes de maintenance et d'autres, leur existence même met en évidence la lutte quotidienne de la vie contre l'entropie.

Environnements et co-évolution Une niche environnementale émerge d'un réseau d'interactions biologiques et matérielles

Toute discussion sur l'évolution doit inclure des niches environnementales. La niche est ce segment de l'environnement dans lequel une espèce vit et interagit. La niche comprend les facteurs matériels, biologiques et comportementaux qui abritent l'espèce 128 , 129 . Le mot niche vient du latin nidus, un nid.

La théorie darwinienne classique a eu tendance à présenter les environnements comme des arènes fixes qui ne fournissent que des quantités limitées d'énergie, de matériaux et d'espace nécessaires à la survie. Par conséquent, les organismes sont obligés de lutter entre eux pour gagner leur vie 1 . Comme nous l'avons dit, la survie des plus aptes est supposée récompenser les gagnants individuels avec une part plus importante du gâteau environnemental fixe et avec un avantage reproductif qui dissémine leurs gènes les plus aptes. Darwin&# x2019s &# x201ctangled bank&# x201d de la vie se pose, conclut-il, &# x201cde la guerre de la nature, de la famine et de la mort.&# x201d Cependant, nous voyons une image différente lorsque nous considérons la niche environnementale du point de vue de l'adaptation : un environnement propice à la vie va au-delà d'une simple source d'énergie, de matière et d'espace vital un environnement favorable comprend des réseaux d'organismes et d'écosystèmes en interaction – effectivement, l'environnement essentiel est lui-même un réseau de vie enchevêtré 129 .

Contrairement au raisonnement darwinien, la survie ne dépend pas simplement de la capacité d'une cellule, d'un organisme ou d'une espèce à saisir une quantité maximale d'énergie physique, de matière et d'espace. La survie n'est pas une simple durabilité, la survie exige qu'une entité vivante soit intégrée dans des réseaux biologiques et matériels qui ont évolué pour convertir la désorganisation entropique en construction organisée. Le défaut de s'adapter, ou la perte de sa niche, condamne la cellule, l'organisme ou l'espèce à une dissolution effrénée par une entropie implacable. L'adéquation signifie s'intégrer.

Les systèmes vivants co-évoluent avec leurs niches

Contrairement à la pensée classique de la survie du plus fort, les organismes et les espèces qui réussissent trouvent ou construisent réellement leurs propres niches adaptées. Considérons l'espèce humaine : l'humain et le chimpanzé ont divergé d'un ancêtre commun des grands singes il y a environ 6 ou 7 millions d'années 130 . Mais nous avons évolué sans rivaliser avec les grands singes pour la même niche environnementale. Un observateur objectif conclurait que nous, les humains, sommes apparus comme des singes ratés. Nous avons simplement laissé les singes à leur environnement naturel et avons inventé notre propre niche. Les espèces de plantes et d'animaux que nous avons domestiquées (blé, maïs, riz, fruits, légumes, poulets, canards, chevaux, chameaux, moutons, chèvres, etc.) doivent leur succès à nous avoir trouvé pour servir. que leurs environnements. Cerfs, chouettes effraies, ratons laveurs, rongeurs, faucons, pigeons, chauves-souris, cafards et autres créatures sauvages ont construit leurs niches uniques dans nos beffrois, maisons, jardins, fermes, banlieues, villes, terrains de golf, et plus divers types de bactéries ont adopté nos hôpitaux et nos corps.

Nous, les humains, avons fait de la culture humaine notre niche, mais la construction de niche ne nous est pas exclusive 131 , 132 : les castors sont réputés pour construire des barrages sur des lacs afin de construire leurs propres piscines. Les sols sont créés par les activités combinées de procaryotes de divers types, racines de plantes, fourmis, vers, taupes et autres créatures. Prédateur et proie se signalent mutuellement et organisent la mise à mort pour maintenir les deux espèces 133 , 134 . Même les bactéries construisent des niches dans des organes particuliers de notre corps par leurs produits métaboliques et leur ajustement des concentrations d'oxygène et d'acide 135 , 136 . La construction de l'environnement a été une caractéristique de la vie sur terre depuis les premiers temps de l'évolution. Levins et Lewontin l'expriment ainsi :

Il est impossible d'éviter la conclusion que les organismes construisent eux-mêmes tous les aspects de leur environnement. Ils ne sont pas les objets passifs des forces extérieures, mais les créateurs et modulateurs de ces forces. La métaphore de l'adaptation doit donc être remplacée par celle de la construction. . . 34

Si, en effet, chaque espèce façonne son propre environnement, nous pouvons conclure que deux espèces n'occupent jamais exactement le même environnement. Différentes espèces peuvent partager un espace physique terrestre, maritime ou aérien, mais chaque espèce interagit à sa manière unique avec cet espace et avec ses autres locataires. La vie convertit un “space” générique en un “place” sur mesure, une adresse privée, pour ainsi dire (voir la discussion dans 137). En d'autres termes, l'attracteur qui stabilise un système vivant n'est pas l'espèce seule, mais l'espèce avec sa niche co-évolutive.

La co-évolution des holobiontes et des niches sur mesure assure la transmission du microbiome

L'évolution d'une espèce ne peut avoir lieu que si son adaptation, sélectionnée par entropie retardatrice, peut être transmise aux générations futures de la progéniture. Le problème est que la composante microbiotique d'un holobionte est acquise indépendamment de la reproduction génétique de l'hôte. Comment alors l'adéquation d'un groupe d'holobiontes peut-elle être transmise somatiquement à la progéniture de l'holobionte ? La réponse, raisonnons-nous, passe par la construction de niches et la co-évolution.

La niche de chaque espèce a co-évolué avec l'espèce de plusieurs manières, dont certaines permettent une transmission fidèle de l'ensemble des éléments du microbiome à la génération suivante, non pas génétiquement, mais par une combinaison de conditions somatiques. Chez les plantes, les graines d'une espèce germent dans des types de sol particuliers adaptés à l'espèce les sols appropriés contiennent des microbiomes nécessaires à l'espèce, dans le sol lui-même ou présents dans les plantes adultes poussant à proximité des semis les organismes vivant dans l'eau sont baignés par l'écoulement des concentrations de microbiomes appropriés, les œufs et les poussins sont nichés en contact microbien étroit avec leur mère.

Les aliments environnementaux qui ont co-évolué avec les organismes résidents peuvent fournir les micro-organismes nécessaires : les humains, par exemple, sont attirés par les aliments fermentés riches en organismes appropriés tels que les lactobacilles, qui aident également à préserver les animaux pour alimentation humaine transmettent des micro-organismes lorsqu'ils se toilettent et se caressent chacun. autres 138 rituels de séduction et interactions sexuelles peuvent transmettre des microbiomes certaines espèces mangent des excréments les organes odorants attractifs sont généralement situés au niveau des orifices oraux et anaux des odeurs attrayantes d'hommes et de femmes sont produites par la fermentation des sécrétions par les bactéries de la peau. Le lecteur peut fournir des exemples supplémentaires d'environnements et de comportements qui transmettent des micro-organismes parmi les holobiontes appartenant à une ou plusieurs espèces.

Bien entendu, les changements dans l'environnement d'une espèce peuvent conduire à la perte d'un élément essentiel du microbiome d'une espèce : Martin Blaser a souligné que la surconsommation d'antibiotiques a contribué à de graves pandémies de maladies chroniques (diabète, obésité, maladies cardiaques, maladie du foie et autres) en éliminant de l'environnement humain les organismes microbiens critiques 139 . Notre découverte des antibiotiques et leur sur-utilisation extensive a aggravé l'environnement de l'espèce humaine, ainsi que celui d'autres espèces. Nous payons un prix élevé et, si nous n'agissons pas pour caractériser et préserver les microbes essentiels, le prix ne fera qu'augmenter.

Les espèces construisent des niches collectives qui émergent des niches individuelles construites par les organismes qui composent l'espèce. La culture humaine illustre des niches intégrées : chacun de nous (nos microbiomes inclus) construit sa propre niche en évolution dynamique au fur et à mesure que nous progressons dans la vie, depuis la naissance, le développement, l'éducation, l'occupation, la famille, etc. Chaque niche personnelle est façonnée en fonction de niches culturelles collectives qui précèdent, accompagnent et remplacent notre langue, nos systèmes de croyances, nos valeurs, notre régime politique, nos types de personnalité, la science, les technologies, l'alimentation, etc. Les niches sont des fractales à plusieurs échelles : des niches dans des niches dans des niches. La vie ne peut pas se reposer à une seule échelle, l'entropie doit être traitée à toutes les échelles habitables : moléculaire, génétique, métabolique, cellulaire, organisme, environnementale, etc.

Les horloges physiques organisent les horloges biologiques pour aider à contrecarrer l'entropie

La dynamique ordonnée de l'environnement physique impose à la vie un ordre limitant l'entropie. Bon nombre des arrangements et processus les plus formateurs des systèmes vivants sont organisés par des horloges biologiques, y compris les réactions métaboliques, les cycles de nutriments, la cour et la fertilité, la conception, la croissance, le développement, les migrations, le vieillissement, la régénération et la réparation, la maladie et la mort. La vie est organisée par le temps récurrent et les horloges de la vie sont réglées sur les cycles de la nature qui se manifestent dans les mouvements répétitifs de la terre, de la lune et du soleil, qui s'expriment à travers les cycles de précipitations, marées, saisons, températures, météo, obscurité et lumière , et même les fréquences de la lumière. Les systèmes vivants sont également adaptés aux manifestations à long terme de la réalité physique telles que les mouvements des masses terrestres, les activités volcaniques et les migrations des pôles magnétiques. Les détails dépassent de loin la portée de cet article, il suffit de noter que les systèmes vivants dansent aux cadences organisées de la réalité physique. Les interactions de la vie ont ainsi évolué pour restreindre le désordre entropique par leur lien avec les horloges physiques durables et l'ordre de la nature matérielle.

Envahisseurs et extinctions Des espèces peuvent disparaître par déconstruction de niches

L'évolution, disions-nous au début, nécessite la sélection de certaines variantes pour la propagation et d'autres pour la destruction. Au niveau de l'organisme, la propagation résulte de l'insertion dans un réseau d'interactions de support, la destruction de l'inadapté s'effectue par le processus inexorable de l'entropie débridée. Au niveau de l'espèce, la propagation s'effectue par la construction d'une niche environnementale co-évolutive soutenue par un flux d'énergie écosystémique. Quelles sont les causes de l'extinction d'une espèce ? Les espèces peuvent disparaître par la perte de leur niche. Par exemple, les dinosaures ont subi l'extinction lorsque leurs niches ont été déconstruites à la suite de la collision de la terre avec un corps extraterrestre 140 . Les mammifères ont remplacé les dinosaures, non pas en luttant contre eux, mais en construisant de nouvelles niches avec une variété de technologies plus efficaces. L'évolution des organes de la parole par H. sapiens a peut-être permis aux humains modernes de remplacer les Néandertaliens en construisant une niche de communication sociale plus avancée 141 . De même, les achats sur Internet remplacent les magasins de détail à grande surface 142 parce que les sociétés Internet comme Amazon ont évolué pour exploiter la technologie de communication Internet avancée (une nouvelle mutation, pour ainsi dire) pour construire un nouvel environnement de niche que les environnements de nombreux magasins à grande surface sont maintenant tarissement à la suite d'une collision avec Internet. Des niches sont trouvées (ou créées) et des niches sont perdues (ou déconstruites). La perte d'une niche signifie la perte de son espèce la perte d'une niche d'accueil peut générer un sans-abri dont la niche devient un coin de rue.

Les envahisseurs peuvent détruire les niches d'autres espèces

Une espèce envahissante est une espèce qui pénètre et prospère dans un lieu dans lequel elle n'avait pas évolué auparavant. Souvent, le succès d'une espèce envahissante entraîne le déclin ou la perte d'autres espèces à un moment donné, originaires de ce lieu.En Israël, nous avons assisté à la propagation des corbeaux gris de la campagne vers les quartiers humains, associée à la disparition des populations locales de nombreux oiseaux dont les guêpiers de même, les oiseaux Myna, s'échappant des cages des amateurs d'oiseaux, ont proliféré aux dépens de moineaux domestiques, qui étaient eux-mêmes des envahisseurs venus d'Angleterre accompagnant des soldats britanniques. Peut-être que l'envahisseur le plus réussi d'habitats autrefois naturels a été l'homme moderne, venu d'Afrique il y a plusieurs dizaines de milliers, peut-être des centaines de milliers d'années pour conquérir la planète. Présenter les événements observés comme une lutte entre espèces suivie d'une victoire et d'une conquête par l'une d'entre elles ne nie pas la vision plus large de cette réalité comme une déconstruction des réseaux d'interactions indigènes dans le sillage de la construction de nouvelles interactions de niche. Les réseaux d'interaction ne sont pas nécessairement en concurrence les uns avec les autres, et nombre de ces réseaux continuent en fait à coexister.

De toute évidence, la déconstruction de niche n'est pas le seul moyen d'extinction une espèce peut être éradiquée par une pandémie virale ou bactérienne, ou par la dissémination d'une substance toxique, ou par des prédateurs, ou par des réactions atomiques, etc. Les mésaventures entropiques n'ont pas de limites.

Les humains sont responsables de la déconstruction généralisée des niches

L'aptitude assume la responsabilité de la culture humaine - nous, les humains, qui exerçons uniquement un choix conscient, sommes responsables, au moins envers nous-mêmes, de notre rôle dans l'état de la biosphère. Même lorsque l'espèce humaine ne comptait que quelques millions de chasseurs-cueilleurs dispersés sur la terre, nous semblons avoir éradiqué de nombreuses autres espèces en utilisant uniquement le feu et des armes de pierre et de bois 143 . Maintenant, nous sommes des milliards et sommes armés de technologies en constante évolution. Sans vouloir déconstruire l'environnement « naturel », notre domestication d'un petit nombre d'espèces a fortement affecté la biosphère : la biomasse des poulets dépasse désormais de loin la biomasse combinée de tous les oiseaux sauvages et la biomasse des bovins l'emporte de plusieurs fois sur la biomasse. de tous les autres mammifères combinés 144 . Les états de la terre et de la biosphère sont entre nos mains.

Selon la pensée darwinienne classique, être en forme, c'est gagner dans la lutte pour exploiter une part toujours plus grande d'un gâteau environnemental fixe. L'environnement était considéré comme un champ de bataille sur lequel nous, et le reste des créatures de la terre, devons nous battre pour survivre. Malheureusement, la responsabilité pour exploitation indue n'est pas inhérente au concept de sélection naturelle. On peut se demander si la pensée de survie du plus fort a pu jouer un rôle dans l'idéologie de l'exploitation effrénée de la terre à des fins économiques et politiques. Notre niche englobe le monde débridé “gain” nous déconstruira tous.

L'émergence de la complexité

La complexité est plus facile à reconnaître qu'à définir. Mais quelle que soit la définition de la complexité, il est évident qu'une biosphère qui comprend des organismes multicellulaires est plus complexe qu'une biosphère composée de procaryotes seulement 62 &# x2013 64 . En effet, la complexité croissante semble évoluer sans cesse voir par exemple la citation “ Tout le monde semble savoir que la complexité augmente dans l'évolution énoncée par McShea 145 . L'augmentation générale de la complexité est contrebalancée par des preuves de réductions particulières de la complexité, comme en témoignent les réductions du génome discutées par Wolf et Koonin 146 en effet, les parasites du saumon montrent une perte totale du génome mitochondrial et des gènes nucléaires associés nécessaires à sa transcription 147 .

Des espèces complexes ont subi à plusieurs reprises des extinctions massives 148 . Pourtant, l'évolution, pour ainsi dire, ramasse les simples restes et recommence en accumulant la complexité. Pourquoi cela est-il ainsi? Les systèmes complexes ne sont pas plus adaptés en termes darwiniens que les systèmes plus simples.

La sélection entropique est compatible avec l'idée que la complexité elle-même alimente plus de complexité 150 . L'énergie et l'entropie dominantes, ainsi que la diversification biologique, entraînent en permanence l'émergence de nouvelles mutations, combinaisons, interactions et variations fonctionnelles. Une entité moléculaire donnée aura tendance à augmenter sa gamme d'interactions au cours du temps évolutif, la molécule d'ocytocine, par exemple, a évolué pour remplir une gamme de fonctions dans la liaison, le comportement sexuel et social, le métabolisme, l'inflammation et le contrôle du stress et de l'agression 47 . Dans chaque cas, la molécule d'ocytocine a ajouté de nouveaux partenaires moléculaires et ainsi, au fil du temps, elle a participé à de nouvelles interactions de réseau plus complexes. Les protéines de stress de choc thermique ont d'abord évolué en tant que chaperons dans les bactéries primitives.

L'évolution semble avoir créé une complexité croissante en ajoutant des innovations à ses molécules, cellules, organismes et espèces existants. Certains aspects de ce processus général ont été étudiés sous les concepts de préadaptation ou d'exaptation 152 . Les vers ronds expriment quelque 20 000 gènes 153 par rapport à un nombre similaire de gènes exprimés chez l'homme 154 . Ces chiffres sont des estimations sujettes à révision. Néanmoins, il est clair que l'évolution a procédé en établissant des interactions et des fonctions de plus en plus variées pour un nombre donné de gènes déjà présents dans sa boîte à outils primitive les chimpanzés et les humains partagent plus de 95 % de leurs gènes 130 — dans la langue et la culture mondiale, émerge d'utilisations plus complexes de gènes communs. La complexité croissante semble avoir émergé à la fois de nouvelles séquences d'ADN régulatrices et même de la perte de gènes et pas nécessairement de gènes entièrement nouveaux 155, 156 .

L'autocatalyse de la complexité s'exprime également dans la probabilité accrue qu'une variation aléatoire ou une mutation dans un gène, une molécule, une cellule ou un organisme trouve par hasard sa place dans un vaste paysage de différentes entités en interaction. Une infrastructure complexe aura tendance à offrir des opportunités d'augmenter sa complexité compte tenu de la complexité toujours croissante de l'évolution d'Internet sous nos yeux. En effet, le saut de virus comme Ebola, la grippe et la couronne des animaux vers les humains a résulté de la complexité croissante de la culture humaine.

La question d'une unité de sélection évolutive Une unité de sélection universelle est controversée

La désignation d'une "unité de sélection évolutive" est une tentative pour identifier le substrat primaire sur lequel le processus d'évolution agit directement. L'unité d'évolution définit l'entité séminale dont l'évolution génère la vie que nous voyons autour de nous. Quelle entité est le moteur principal de l'évolution et quelles entités sont des conséquences secondaires ? Au début, Darwin a proposé que les individus soient les unités principales conduisant l'évolution. Selon Darwin, le caractère de toute espèce est un résultat secondaire du succès procréateur des individus les plus aptes engagés dans la lutte pour la survie 1 . Dawkins, en revanche, soutient que le gène est la principale unité de réplication de l'évolution, les individus ne sont que des véhicules phénotypiques transitoires qui portent les gènes unitaires 37 . Lewontin inclut l'ensemble du spectre des entités biologiques en tant qu'unités d'évolution : gènes, individus, groupes et espèces selon ce point de vue, la vie à toutes ses échelles évolue ensemble 157 . Zilber-Rosenberg et Rosenberg ont proposé l'holobionte comme unité de sélection 6 . Les points de vue et les débats sur la question sont passés en revue par Lloyd dans 158 les discussions se poursuivent néanmoins 11 , 159 . Ces désignations d'une unité ou d'unités d'évolution supposent que la survie du plus apte est le mécanisme moteur du changement évolutif. Comment définissons-nous l'unité d'évolution du point de vue de la survie du plus apte ?

Ci-dessus, nous avons soutenu que le mécanisme de l'évolution universelle implique l'interaction de trois propriétés universelles de la matière : l'énergie, l'entropie et l'interaction. Ces trois propriétés exercent des effets sur l'évolution des entités vivantes à toutes les échelles, des molécules aux écosystèmes. De ce point de vue, aucune entité n'est l'unité de sélection évolutive. La survie de l'équipé est un mécanisme qui ne fait aucune distinction entre les entités susceptibles d'évoluer. La vie est l'expression de ses interactions dépendantes de l'énergie, et toutes les interactions doivent passer les tests d'entropie. Nous serions d'accord avec les positions qui soutiennent que l'ensemble du spectre des entités de la vie participe à l'évolution. Mais nous voyons des entités particulières, des cellules aux écosystèmes, comme des manifestations secondaires de l'évolution primaire des réseaux d'interactions. Si l'on souhaite maintenir le concept d'unité de sélection évolutive, alors l'unité n'est pas une entité particulière comme un gène ou un organisme individuel, mais est plutôt le processus dynamique d'interaction lui-même. En effet, le phénotype d'un gène est formé par les interactions qui génèrent l'expression génique, la traduction en protéines, les modifications post-traductionnelles et tout le reste. L'organisme est lui aussi un produit dynamique de toutes ses interactions internes et externes. Nous pouvons percevoir des entités, mais toutes sont des instantanés d'interactions dynamiques. L'ancêtre de l'évolution est l'interaction.

Les théories de l'évolution influencent le comportement humain Le concept de survie du plus fort a été utilisé à mauvais escient pour justifier la domination culturelle

Que la sélection naturelle soit ou non une « griffe de la nature » est controversée parmi les biologistes 160, 161 néanmoins, des segments extrêmes de la culture occidentale ont usurpé la survie du plus fort pour justifier une idéologie de conquête et de domination. Lamentablement, la sélection naturelle, à un moment ou à un autre, a été invoquée pour justifier le colonialisme, la pureté raciale, l'eugénisme, le nettoyage génétique, les dictatures, le capitalisme effréné, les droits inégaux et d'autres dissonances dures (voir, par exemple, 162, 163). De toute évidence, la survie du plus fort est une théorie scientifique et non une référence pour le comportement humain, néanmoins, la sélection naturelle a été détournée par des programmes d'exploitation.

La mise à jour du mécanisme de l'évolution, comme nous l'avons fait ici, pour mettre en évidence les rôles de la coopération, de l'interaction et de la diversité dans l'ensemble de la biologie pourrait servir à encourager un comportement humain rationnel dans les domaines de la gouvernance, de l'économie et de la justice sociale.

Comment pouvons-nous réconcilier l'humain holobionte avec l'humain individuel ?

La découverte que tous les organismes multicellulaires sont des holobiontes soulève un paradoxe au niveau biologique, il n'y a pas de systèmes vivants d'individus, néanmoins, manifeste l'individualité de groupe. Pourtant, le noyau psychologique de chaque humain est son sentiment d'une existence exclusive exprimant des pensées, des sentiments et une histoire spécifique d'être et de relation. Notre perception interne de l'unicité est confirmée indépendamment par nos responsabilités sociales et juridiques individuelles. Pouvons-nous résoudre l'apparente contradiction entre nos réalités en tant que groupes biologiques et individus fonctionnels ?

Regardez les choses de cette façon : notre individualité psychologique et institutionnelle, comme notre corps, est créée par des interactions et des relations de groupe, non seulement avec des microbes, mais avec les personnes et le monde dans lesquels nous résidons, notre identité est le résultat de notre histoire de liens. avec les autres. Faisant écho à Levins et Lewontin 34 , nous construisons notre niche par la nature de nos interactions – nous et nos mondes co-évoluons. Nous atteignons un soi en construisant un environnement partagé et interactif. Ton prochain fait partie de ton moi en évolution.

Concilier la survie des mieux équipés et la survie darwinienne des (seulement) les plus aptes

Les physiciens soulignent que la vie, comme tout le reste de l'univers matériel, doit s'adapter à la deuxième loi de la thermodynamique et au phénomène d'entropie 25 , 29 . Ici, nous avons pensé que l'évolution de la vie, une expression dynamique de la vie elle-même, doit également s'adapter à l'entropie. Par conséquent, les résultats stables du processus évolutif doivent fournir une solution à la dissolution spontanée de l'entropie d'ordre, d'une manière ou d'une autre, doivent agir comme un facteur sélectif dans l'évolution – il ne serait pas raisonnable de conclure autrement.

Qu'en est-il du concept de sélection naturelle, pierre angulaire de la biologie moderne ? On peut se demander pourquoi ne pas conclure de la discussion ci-dessus que la sélection entropique sert également la survie du plus apte, sans invoquer la survie du plus apte. En d'autres termes, la sélection naturelle sélectionnerait peut-être, entre autres, les individus qui contrecarrent l'entropie le plus efficacement et, par conséquent, laisseraient plus de progéniture que d'autres. Ceci, cependant, ne fonctionne pas pour au moins quatre raisons : comme nous l'avons discuté ci-dessus, (i) il n'y a pas de compétition dans le traitement de l'entropie, un individu ou une espèce qui réussit n'a pas besoin de retarder l'entropie plus efficacement ou de mieux résister à l'entropie que les autres, mais seulement s'intègrent suffisamment dans un réseau d'interactions de soutien (ii) non seulement la variante la plus réussie sur le plan de la reproduction survit, mais beaucoup d'autres trouvent facilement leurs niches (iii) de nombreuses caractéristiques manifestement avantageuses ne sont pas récompensées par un avantage reproductif et (iv) une reproduction accrue est à fois plus un problème qu'un résultat souhaité.

Il est concevable que différentes manifestations de l'évolution puissent être attribuées à une combinaison d'aptitude (sélection naturelle) et d'adaptation (sélection entropique). L'entropie semble expliquer les adaptations plus universelles de l'évolution dont nous avons discuté ici. En revanche, la sélection naturelle pourrait conduire à des adaptations plus locales et limitées aux espèces. Certes, l'évaluation quantitative de chaque mécanisme serait différente : l'avancée de l'évolution par l'aptitude individuelle nécessiterait de mesurer les taux de natalité des générations de descendants d'individus tests particuliers. les interactions coopératives en cours pourraient être mesurées, au moins au niveau moléculaire, par la quantité d'énergie nécessaire pour perturber l'interaction : par exemple, la force des interactions qui maintiennent ensemble les brins d'ADNdb se reflète dans la quantité de chaleur qui doit être appliquée pour perturber l'interaction, comme dans la réaction PCR 164 . Dans tous les cas, un regard neuf sur les mécanismes de l'évolution s'impose.

Une théorie peut être invoquée pour expliquer tout phénomène qu'une théorie est scientifique lorsqu'elle propose une plate-forme pour une analyse rationnelle continue et lorsqu'elle peut soutenir des prédictions vérifiables. Comment procéder pour analyser la survie des équipés ?

L'adéquation peut être analysée à l'aide d'outils de biologie des systèmes

La survie de l'ajustement s'inscrit généralement dans le domaine de la biologie des systèmes, y compris les systèmes complexes dynamiques et leurs états attracteurs. La perspective et les méthodes de la biologie des systèmes dépassent une chaîne linéaire de causes et d'effets discrets. Les « grandes données » sont collectées, définies et analysées pour des associations impliquant des réseaux, des modules, des propriétés émergentes et d'autres structures et principes organisationnels. La compréhension des systèmes émerge des simulations et des modèles mathématiques 165 , 166 .

Une telle modélisation pourrait s'appuyer sur la génération connue de structures ordonnées à partir d'un comportement thermodynamique chaotique à des états de non-équilibre, à plusieurs échelles (voir, par exemple, Turing 167 , Prigogine 168 , Jimenez 169 et England 170 ). Nous prévoyons de modéliser comment de telles structures erratiques survivront plus longtemps si elles ont la chance de s'intégrer dans des interactions de soutien avec des structures existantes, ce mécanisme pourrait bien fournir de nouveaux arrangements pour faire avancer l'évolution. Dans tous les cas, les expériences d'évolution ont été et sont faites par la nature, les analyses des résultats nécessitent un calcul humain. La biologie de l'évolution d'un système est en vue.

Des souris ou des rats sans germes sont élevés derrière des barrières et privés de microbiomes intestinaux, mais ils peuvent être reconstitués en les nourrissant avec des clones définis de bactéries, un groupe pourrait être nourri avec une seule bactérie intestinale monoclonale et d'autres groupes pourraient être nourris avec des combinaisons de divers clones bactériens. Le paradigme de la survie du plus apte prédirait que les microbiomes se développant dans les groupes de souris nourris avec divers clones de bactéries évolueraient au fil du temps en microbiomes peuplés d'un seul clone de la bactérie la plus apte. Les microbiomes des animaux nourris avec un seul clone, en l'absence de compétition, n'évolueraient pas.

En revanche, le paradigme de la survie de l'équipé prédirait que les microbiomes des animaux nourris uniquement avec une seule espèce monoclonale de bactéries répondraient à terme à l'entropie pour évoluer en une diversité de bactéries exprimant différents gènes. Les animaux nourris avec une diversité de bactéries continueraient à exprimer un microbiome diversifié. Ainsi, les théories rivales de l'adaptation et de l'adaptation de l'évolution conduiraient chacune à des prédictions contradictoires.

L'évolution aura lieu en l'absence de compétition et dans des environnements aux ressources illimitées contrairement aux enseignements darwiniens, une lutte pour la forme physique n'est pas nécessaire car l'entropie prévaut dans le meilleur des mondes. La diversification peut être testée dans le cadre d'expériences contrôlées in vitro 171 . Des levures, bactéries ou C. elegans monoclonales initialement invariantes ont pu être cultivées dans des conditions de nutrition et de densité « coptimales » dans des cultures surveillées et observées pour l'évolution de la diversification génétique et phénotypique en l'absence de lutte.

Les systèmes qui favorisent la diversité et l'individualité prospéreront mieux que les systèmes limités à un archétype de coopération et une symbiose émergeront dans des collectifs diversifiés. Cette prédiction peut être testée aujourd'hui dans une variété de systèmes à différentes échelles, des cellules individuelles aux sociétés et aux cultures.

La reproduction sexuée (ou un système équivalent de reproduction, diversification programmée) évoluera dans les systèmes vivants multicellulaires. Le tester pourrait nécessiter le développement de nouveaux systèmes de culture in vitro.

La complexité augmentera automatiquement, même dans une culture in vitro de populations initialement uniformes. Des observations de nouvelles interactions pourraient être faites en utilisant des systèmes de culture à long terme.

On verra que la vie sur d'autres planètes a évolué, à condition que l'entropie y règne.

Tous les systèmes vivants, où qu'ils soient, évolueront par renouvellement programmé.

Les prédictions # 6 et # 7 nécessiteront le développement de sondes appropriées de planètes habitables éloignées de la Terre. Peut-être que la vie extraterrestre pourra un jour être étudiée à distance par une analyse télémétrique du métabolisme ou d'autres manifestations de la vie.

Enfin, nous pourrions prédire que le bien-être de la biosphère sera facilité par la réalisation d'une coopération interactive intelligente et l'évitement de la lutte égoïste.Cette prédiction est maintenant testée en observant notre monde en mutation, évidemment sans groupe de contrôle. Travaillons chacun à accomplir cette prédiction.


Relier les points : le rôle des académies nationales africaines des sciences pour éclairer la réponse au COVID-19

Relier les points : le rôle des académies nationales africaines des sciences pour éclairer la réponse au COVID-19

Cet article a été publié dans Science et diplomatie par l'American Association for the Advancement of Science (AAAS) et rédigé par Phyllis Kalele et Stanley Maphosa, tous deux de l'ASSAf.

Alors que l'année 2020 n'en était qu'à ses balbutiements, la science a été sous le feu des projecteurs alors que le monde commençait à se débattre avec COVID-19. La maladie était nouvelle, les médias sociaux étaient inondés de fausses nouvelles et le pointage du doigt était endémique. Avec l'Organisation mondiale de la santé (OMS) à la pointe de la surveillance de la maladie, le directeur général a déclaré le 11 mars que COVID-19 était une pandémie. La normale à laquelle le monde était habitué, qui peut être assimilé à un véhicule se déplaçant en mode régulateur de vitesse, était sur le point d'être renversée. COVID-19 a osé la science. L'incorporation d'avis scientifiques 1 dans l'élaboration des politiques et la collaboration scientifique au-delà des frontières nationales n'était pas facultative mais nécessaire. En utilisant diverses structures, la science devait présenter le connu et l'inconnu.

En Afrique, l'une de ces structures était l'Académie des sciences et son rôle dans la fourniture d'avis scientifiques crédibles, indépendants et fondés sur des preuves a été mis en évidence. Les académies des sciences possèdent une force unique qui découle de la diversité disciplinaire de leurs boursiers distingués, des scientifiques reconnus à l'échelle nationale et internationale pour leurs contributions scientifiques à leurs disciplines respectives, ainsi que leur implication dans les conseils scientifiques et la diplomatie scientifique. L'académie régionale du continent, l'Académie africaine des sciences (AAS) a mené un certain nombre d'activités qui ont aidé à coordonner les réponses des scientifiques africains à la pandémie. Par exemple, en février 2020, l'AAS a participé à un forum mondial organisé par l'OMS en partenariat avec la Global Research Collaboration for Infectious Disease Preparedness and Response (l'AAS est membre). L'objectif du forum était d'identifier et de hiérarchiser rapidement les activités de recherche pour la prévention des maladies, le diagnostic et des soins de haute qualité. De plus, fin mars 2020, l'AAS a organisé un webinaire auquel ont participé plus de 250 scientifiques africains, pour réfléchir à des idées pour un plan de recherche et soutenir la réponse du continent à la pandémie en utilisant la science. Les résultats de cette réunion ont aidé les Centres africains de contrôle et de prévention des maladies (un organe de l'Union africaine) à orienter la réponse du continent à la pandémie. Bien que l'académie régionale ait été très active dans sa réponse au COVID-192, cet article se concentre sur les académies nationales des sciences, car ce sont les organismes chargés de fournir des conseils scientifiques aux décideurs politiques de leurs pays respectifs.

Il existe actuellement 27 académies nationales des sciences en Afrique. Tous sont membres du Réseau des académies des sciences africaines (NASAC), 3 l'organisation faîtière des académies nationales des sciences en Afrique qui coordonne les membres pour favoriser la collaboration. Fonctionnant avec différents modèles institutionnels, différentes ressources humaines et financières, et différents degrés de reconnaissance nationale, collaboration avec d'autres académies et partenaires, les académies nationales ont été testées par la pandémie de COVID-19. Certaines académies nationales des sciences n'étaient pas habituées à fournir rapidement des conseils scientifiques aux décideurs, même si la rapidité et l'innovation étaient essentielles au début de l'incertitude. D'autres ne connaissaient pas la diplomatie scientifique comme outil de réponse aux pandémies. Malgré ces obstacles, de nombreuses académies nationales des sciences ont relevé le défi et entrepris de manière indépendante diverses activités ou se sont impliquées (directement ou indirectement) dans les efforts de réponse nationaux, régionaux et mondiaux de leurs gouvernements.

Ces efforts et activités de réponse ont été mis en évidence lors d'un webinaire organisé par la NASAC en juillet 2020 sous le titre Réponse des académies des sciences africaines à la pandémie de COVID-19. 4 Sur les 27 académies nationales existantes en Afrique, au moins treize ont joué un rôle dans le soutien des réponses de leurs pays respectifs au COVID-19. Par exemple, début mars, l'Académie nigériane des sciences a publié un communiqué de presse intitulé Pandémie de COVID-19 : le confinement est possible 5 et l'Académie nationale des sciences et technologies du Sénégal en ont diffusé un autre, intitulé Communiqué sur la Pandémie du COVID-19. 6

L'une des académies qui ont participé au webinaire était l'Académie des sciences d'Afrique du Sud (ASSAF), qui est la principale académie d'Afrique australe. L'ASSAF a été l'une des premières académies africaines à publier un communiqué de presse sur COVID-19, Implications du nouveau coronavirus (Le 2 Mars). 7 Cette déclaration a été suivie par d'autres sur La liberté académique et les valeurs de la science (25 mai) et Les coûts imprévus du COVID-19 pour le quadruple fardeau de la maladie en Afrique du Sud (2 juillet). 8 En outre, l'ASSAF faisait partie du comité directeur du Fonds de subventions rapides, qui a fourni aux chercheurs et aux praticiens de l'engagement scientifique de certains pays africains un total de 4,7 millions de dollars US pour des projets liés à COVID-19. L'académie faisait partie de l'équipe qui a compilé l'appel à candidatures, examiné les candidatures et sélectionné les boursiers. Le consortium, un brillant exemple de diplomatie scientifique en action, était composé de la Fondation nationale pour la recherche d'Afrique du Sud et du ministère de la Science et de l'Innovation, du Centre de recherches pour le développement international du Canada, de l'Agence suédoise de coopération au développement international, du ministère britannique du Développement international, des Kingdom Research and Innovation (UKRI) par le biais du Newton Fund, du Fonds de Recherche du Québec et des conseils participants de la Science Granting Councils Initiative en Afrique subsaharienne.

L'ASSAF, en collaboration avec l'Académie nationale des sciences des États-Unis (US NAS), a également dirigé un projet dans lequel d'autres académies d'Afrique australe ont organisé des événements virtuels pour diffuser des notes d'orientation contenant des recommandations aux décideurs politiques, sur les interventions non pharmaceutiques liées au COVID-19. Les notes d'orientation ont été produites par Resolve to Save Lives (RTSL), une organisation membre du Partnership for Evidence-Based Response to COVID-19 (PERC). Les académies nationales des sciences, senior et junior, qui ont participé au projet comprenaient l'Académie des sciences du Botswana (BAS), l'Académie des sciences du Royaume d'eSwatini (KEAS), l'Académie des sciences et technologies de Maurice (MAST), l'Académie des sciences de Zambie. (ZaAS), l'Académie des sciences du Zimbabwe (ZAS), la Jeune Académie des sciences d'Afrique du Sud (SAYAS), la Jeune Académie des sciences du Zimbabwe (ZIMYAS), la Jeune Académie des sciences de Maurice (en cours de création) et la République démocratique de Congo Jeune Académie des Sciences. Ce projet a renforcé la capacité des académies participantes à fournir des conseils scientifiques à leurs décideurs politiques respectifs tout en renforçant les relations entre l'Afrique du Sud et les cinq pays voisins d'Afrique australe.

Enfin, l'ASSAF s'est associée à des diplomates basés à Pretoria pour organiser une série de conférences à l'ambassade et mobiliser des scientifiques de la diaspora sud-africaine pour soutenir leurs pays d'accueil dans la recherche et le développement. En juillet 2020, l'ASSAF a co-organisé un webinaire avec l'ambassade d'Italie en Afrique du Sud sur le Impact social, psychologique et sanitaire du COVID-19 sur les personnes âgées, 9 renforçant encore les relations entre les deux pays dans le domaine de la recherche scientifique.

Bien que les conseils scientifiques et la diplomatie scientifique de l'ASSAF soient à saluer, un nombre important d'autres académies nationales des sciences en Afrique ne sont ni reconnues ni soutenues par leurs gouvernements nationaux. Au lieu de cela, bon nombre de ces académies fonctionnent comme des organisations non gouvernementales avec des installations non fonctionnelles ou inexistantes (certaines manquent même de sites Web) et elles ne peuvent entreprendre des activités que de manière sporadique en raison de leur manque de financement. Plus malheureusement encore, la moitié des 54 pays du continent n'ont pas d'académie nationale des sciences. Par conséquent, alors que les nations se préparent à un avenir post-COVID et élaborent des stratégies pour relever d'autres défis nationaux et mondiaux, elles devraient investir et renforcer leurs académies nationales des sciences respectives en tant qu'institutions essentielles au carrefour de la science, de la société et de la politique étrangère.

  1. Les avis scientifiques font référence aux mécanismes et structures par lesquels les scientifiques éclairent les politiques en expliquant les options aux décideurs sur des questions d'intérêt national.
  2. Académie africaine des sciences, « Sécurité sanitaire mondiale : COVID-19 en Afrique », www.aasciences.africa/covid-19-updates.
  3. Réseau des académies africaines des sciences, http://nasaconline.org/en/index.php/2018/11/30/member-academies.
  4. Réseau des académies des sciences africaines, « La réponse des académies des sciences africaines à la pandémie de COVID-19 : rapport de webinaire », 22 juillet 2020, https://nasaconline.org/wp-content/uploads/2020/09/COVID-19 -webinaire4.pdf.
  5. Académie nigériane des sciences, « Pandémie COVID-19 : le confinement est possible », 13 mars 2020, https://nas.org.ng/2020/03/13/press-statement_covid-19-pandemic-containment-is- possible .
  6. Académie des sciences d'Afrique du Sud (ASSAf), « Déclaration de l'ASSAF sur les implications du nouveau coronavirus (SARS-CoV-2 COVID-19) en Afrique du Sud », mars 2020, www.assaf.org.za/files/2020/ ASSAf%20Déclaration%20Corona%20Virus%202%20Mars%202020%20web.pdf.
  7. Académie des sciences d'Afrique du Sud (ASSAf), « Déclaration sur la liberté académique et les valeurs de la science », 25 mai 2020, http://hdl.handle.net/20.500.11911/168 Académie des sciences d'Afrique du Sud (ASSAf ), « Déclaration sur les coûts imprévus du COVID-19 pour le fardeau de la maladie quadruple en Afrique du Sud », 2 juillet 2020, www.assaf.org.za/index.php/2-uncategorised/672-the-unanticipated-costs-of -covid-19-vers-afrique-du-sud-fardeau-de-maladies-quadruple
  8. Académie des sciences d'Afrique du Sud (ASSAf) et Ambassade d'Italie en Afrique du Sud, « Impact social, psychologique et sanitaire de COVID-19 sur les personnes âgées : perspectives sud-africaines et italiennes (débat virtuel) » 7 juillet 2020, www .assaf.org.za/index.php/about-assaf/council-members/2-uncategorised/670-social-psychological-and-health-impact-of-covid-19-on-the-elderly-south-african -et-les-perspectives-italiennes.

Mme Phyllis Kalele est responsable du sous-programme de collaboration africaine à l'Académie des sciences d'Afrique du Sud (ASSAF) et coordinatrice régionale africaine pour le genre dans la science, l'innovation, la technologie et l'ingénierie (GenderInSITE), une initiative internationale qui promeut le rôle de femmes dans les domaines de la science, de l'innovation, de la technologie et de l'ingénierie. Elle est titulaire d'un BSc. diplôme en botanique et zoologie, un MSc. diplôme en sciences de l'environnement et est candidat au doctorat en études scientifiques et technologiques.

Le Dr Stanley Maphosa est le responsable de la liaison internationale et nationale de l'Académie des sciences d'Afrique du Sud, le coordinateur régional du partenaire régional pour l'Afrique subsaharienne de l'Académie mondiale des sciences et dirige les partenariats stratégiques, la liaison avec les membres, la transformation, les collaborations à l'étranger, les collaborations africaines, Genre dans la science, la technologie et l'innovation ainsi que la liaison avec les jeunes scientifiques. Il est titulaire d'une maîtrise en études du développement et d'un doctorat en sciences sociales de l'Université de Fort Hare, en Afrique du Sud.

Tel que publié dans Science et diplomatie par l'Association américaine pour l'avancement des sciences (AAAS)