Éthologie

Évolution historique

Un spécialiste américain des fourmis, William Morton Wheeler, a utilisé pour la première fois le terme "éthologie" en anglais en 1902.

L'étude du comportement des animaux, qui se déroulait de manière anecdotique depuis Aristote, avait ses racines dans l'histoire naturelle. Elle est devenue plus scientifique au cours du XIXe siècle. Le zoologiste français Étienne Geoffroy Saint-Hilaire a été le fondateur de l'éthologie en Europe, et son fils Isidore a produit une encyclopédie Histoire Naturelle Générale en trois volumes. Dans le troisième volume, il parle du comportement des animaux en termes presque modernes. L'entomologiste J.-H. Fabre (1823-1915) était un remarquable observateur de la vie naturelle. Ses écrits populaires sur l'histoire naturelle ont maintenu l'éthologie vivante en Europe.

Douglas Spalding (1841-1877) était un biologiste britannique qui a été le premier à remarquer l'effet appelé "empreinte". L'instinct et l'empreinte ont été les premiers concepts scientifiques en éthologie. Il a pu prouver que le comportement des poussins après l'éclosion de l'œuf se produisait même lorsqu'ils n'avaient pas d'expérience, de pratique ou même d'informations provenant des sens. Par conséquent, cette capacité était héritée.

Les études de Charles Otis Whitman, Oskar Heinroth et Julian Huxley ont donné le ton au XXe siècle. Ces travaux portaient principalement sur le comportement des oiseaux, en particulier le comportement d'accouplement. Le comportement des oiseaux a joué un grand rôle dans les débuts de l'éthologie, mais on a commencé à étudier nos plus proches parents. L'ouvrage de Wolfgang Köhler, Mentality of Apes, a fait date dans l'étude des primates.

Les prix Nobel

La génération suivante a débuté dans les années 1930 avec les travaux des biologistes autrichiens Konrad Lorenz et Karl von Frisch, et du biologiste néerlandais Niko Tinbergen. Les trois hommes ont reçu conjointement le prix Nobel de physiologie ou de médecine en 1973.

Lorenz est célèbre pour ses études "longitudinales" : il a vécu avec les animaux qu'il a étudiés, et a fait des observations tout au long de leur vie. Puis il a écrit sur ce qu'il avait découvert dans des documents longs et très lisibles. Il a fait des recherches sur le comportement instinctif, qu'il a appelé "schémas d'action fixes" (FAP). Lorenz a popularisé les FAP comme des réponses instinctives qui se produisent de manière fiable en présence de stimuli spécifiques (appelés stimuli de signe ou stimuli de libération). von Frisch a travaillé sur la communication chez les abeilles à miel : les célèbres "danses des abeilles". Tinbergen a expérimenté les stimuli qui déclenchent des schémas d'action fixes. Il a découvert que les super-stimulants artificiels pouvaient souvent fonctionner mieux que les stimuli naturels.

L'éthologie est une combinaison de science de laboratoire et de terrain, avec une forte relation avec certaines autres disciplines, par exemple la neuroanatomie, l'écologie, l'évolution. Les éthologues s'intéressent généralement à un processus comportemental plutôt qu'à un groupe d'animaux particulier et étudient souvent un type de comportement (par exemple, l'agression) chez un certain nombre d'animaux sans lien de parenté.

Les quatre questions de Tinbergen

Dans les années 1960, Nico Tinbergen a défini un cadre pour la recherche sur le comportement. Ce cadre comportait quatre questions et leurs réponses.

Fonction (adaptation)

• Fonction : comment le comportement affecte-t-il les chances de survie et de reproduction de l'animal ? Pourquoi l'animal réagit-il de cette façon plutôt que d'une autre ?

La seule explication scientifique du comportement d'un animal est qu'il est bien adapté à la survie et à la reproduction dans son environnement. Un trait est le résultat de sa contribution passée à la survie. En pratique, c'est simple. Par exemple, les oiseaux s'envolent vers le sud en hiver pour trouver de la nourriture et de la chaleur, et les mères mammifères nourrissent leurs petits, ce qui permet d'avoir plus de descendants survivants.

Lien de causalité

• Causalité - Quels sont les stimuli qui déclenchent la réaction et comment celle-ci a-t-elle été modifiée par les récents apprentissages ?

Histoire de l'évolution

• Histoire de l'évolution - Comment ce comportement se compare-t-il à celui d'espèces apparentées et comment a-t-il pu naître du processus de la phylogénie ?

La phylogénie explique pourquoi certaines adaptations sont loin d'être parfaites. De là où elle se trouve, il y a toujours des possibilités qu'une espèce particulière ne peut jamais atteindre. C'est parce que tous les stades de l'évolution doivent être viables, sinon il y a extinction.

Une autre raison est que tous les traits d'une espèce ne peuvent pas être maximisés en même temps. L'augmentation de l'armure, par exemple, ne peut que ralentir les mouvements. Les dents qui sont les meilleures pour la végétation sont beaucoup moins bonnes pour la viande. Le résultat final est un ensemble de traits, dont la plupart sont sous-optimaux.

Les stades phylogénétiques antérieurs et les conditions (pré) qui persistent déterminent souvent la forme des caractéristiques plus modernes. Par exemple, l'œil des vertébrés (y compris l'œil humain) a une tache aveugle, alors que les yeux des poulpes n'en ont pas. Une fois que l'œil de vertébré a évolué, la seule façon de l'améliorer est de minimiser l'effet de la tache aveugle. Nous ne le remarquons pas habituellement, car avec la vision binoculaire, ce qu'un œil manque, l'autre le comble.

Développement (ontogénie)

• Développement - Comment le comportement évolue-t-il avec l'âge et quelles sont les premières expériences nécessaires pour que le comportement se manifeste ?

Tous les cas de comportement nécessitent une explication à chacun de ces quatre niveaux. Par exemple, la fonction de l'alimentation est d'acquérir des nutriments (ce qui, en fin de compte, aide à la survie et à la reproduction), mais la cause immédiate de l'alimentation est la faim (causalité). La faim et l'alimentation sont des phénomènes évolutifs anciens, présents chez de nombreuses espèces (histoire de l'évolution), et se développent tôt dans la vie d'un organisme (développement). Il est facile de confondre de telles questions - par exemple d'affirmer que les gens mangent parce qu'ils ont faim et non pour acquérir des nutriments - sans se rendre compte que la raison pour laquelle les gens ont faim (causalité) est qu'elle leur permet d'acquérir des nutriments (fonction).