SCIENCES - « Cervelle d’oiseau », être une « buse » ou un « grand serin »... des compliments ?

Laure Cauchard - Sciences biologiques

Article-LCauchard

SCIENCES – « Cervelle d’oiseau », être une « buse » ou un « grand serin »… des compliments ?

D’aucuns pensent que nous, êtres humains dits « supérieurs », sommes les seuls à faire preuve d’intelligence. Beaucoup d’entre vous savent cependant que nos cousins les chimpanzés et bien d’autres espèces de primates sont capables de capacités cognitives surprenantes, mais saviez-vous que d’autres animaux, un peu plus éloignés de l’homme, comme les oiseaux, en sont aussi capables ? À quoi peuvent bien leur servir ces capacités ? Dame Nature les prend-elle en compte ?

Notre cerveau humain est un organe complexe d’environ 1,4 kg et renfermant plusieurs milliards de neurones. Depuis des siècles et bien avant J.-C., il a fait l’objet de nombreuses interrogations : certains, comme Hippocrate, lui conféraient un rôle capital en tant que siège de l’esprit, tandis qu’Égyptiens et Grecs antiques le délaissaient au profit d’un autre organe essentiel, le cœur. Il faudra cependant attendre le XIXe siècle et un chirurgien français du nom de P. Broca pour que la science soit à même de fournir la première véritable preuve que nos facultés mentales résident au sein des nombreux méandres flasques de notre cerveau. Nous considérons aujourd’hui que cet organe est le centre organisateur du système nerveux, siège des facultés mentales et contrôleur de l’ensemble de notre organisme. Il est l’organe de la connaissance, nous permettant de savoir avant d’agir, de penser avant de parler, de peser le pour et le contre avant de choisir. Il nous permet de jouir d’infinies capacités en termes d’apprentissage et de plasticité comportementale*, bien que nous n’utilisions cependant que 20 % de son potentiel. Il est communément admis que nous autres, êtres humains, jouissons d’un cerveau au maximum de son développement. Il est vrai qu’il n’y a qu’à regarder autour de nous pour nous en convaincre, mais nous ne sommes pourtant pas les seuls à faire preuve d’intelligence et bien des animaux font preuve de comportements des plus surprenants. Afin d’essayer d’évaluer l’intelligence humaine, notion autour de laquelle il n’y a pas encore actuellement de consensus, les scientifiques ont mis au point une batterie de tests cognitifs permettant de mesurer le QI, ou quotient intellectuel, dont le résultat est à considérer comme un indicatif du potentiel intellectuel d’un individu. Dans ce cas, comment mesure-t-on l’intelligence animale, alors que les scientifiques eux-mêmes ne s’accordent pas sur la nature de l’intelligence humaine ? Alors que nous utilisons notre intelligence pour construire des bâtiments plus impressionnants les uns que les autres ou pour perfectionner une technologie devenue vitale pour notre propre développement, comment les animaux utilisent-ils leurs propres capacités cognitives ? Leur procurent-elles un avantage quelconque dans une vie où reproduction et survie sont les buts ultimes ?

Qu’est-ce que l’intelligence animale ?
La cognition est définie, au sens large, comme « l’ensemble des mécanismes qui permettent aux animaux d’acquérir des informations sur leur environnement, de les traiter, et de les mémoriser pour pouvoir décider ensuite de leurs actes1. » Vaste définition, nombreux exemples. Les abeilles communiquent entre elles l’emplacement de ressources alimentaires par l’intermédiaire de danses. Les dauphins qui fourragent dans le fond des océans à la recherche de petits crustacés protègent leur rostre – ou museau – avec une éponge de mer afin de ne pas l’entailler contre des coraux tranchants. Les fourmis possèdent une sorte de pédomètre interne leur permettant de retourner directement à leur nid après avoir trouvé de la nourriture. Alex, un perroquet gris du Gabon élevé par une scientifique, fut capable d’apprendre le nom de plus de 50 objets, de les désigner par leur forme, leur couleur, leur texture, ainsi que de comprendre des notions telles que la différence entre deux objets. Des chauves-souris vampires, qui se nourrissent de sang pour survivre, font preuve d’altruisme* en donnant du sang à certains membres affamés de leur colonie et se remémorent leurs échanges afin d’en profiter par la suite si elles-mêmes viennent à manquer de sang frais. Un casse-noix d’Amérique est capable de cacher des graines dans des centaines de caches différentes pendant l’automne et de les retrouver en hiver quand la nourriture se fait rare. Pour un pigeon aussi, l’habit ne fait pas le moine : ils n’ont peut-être pas l’air particulièrement vifs, mais ils savent distinguer un Monet d’un Picasso_ENREF_2. Des études récentes ont confirmé qu’ils possèdent une mémoire impressionnante_ENREF_3, qu’ils utilisent notamment pour discerner des visages humains et reconnaître les personnes qui les nourrissent régulièrement de celles qui affectionnent les faire fuir_ENREF_4. Ainsi, la perception, l’apprentissage, la mémoire ou encore la prise de décision sont des processus cognitifs jouant un rôle important lors la communication, le choix du partenaire, ou encore la recherche de nourriture. Certains de ces comportements, bien qu’ils soient « pré programmés » depuis la naissance, peuvent laisser place à une certaine flexibilité quant à l’issue du processus : un crapaud possède un comportement de prédation inné, pouvant se résumer en une seule phrase, tout ce qui bouge est à manger. Cependant, avec l’expérience, associée à des rencontres désagréables, il précisera son comportement : tout ce qui bouge n’est pas forcément bon à manger. D’autres comportements peuvent même se révéler entièrement nouveaux et s’ils confèrent un avantage à l’auteur, être intégrés à son répertoire comportemental.

Le cas de l’innovation chez les oiseaux
On appelle « innovation » tout processus qui consiste à inventer un nouveau comportement ou à en modifier un préexistant de manière appropriée face à une nouvelle situation2. Si l’on s’intéresse aux oiseaux par exemple, de nombreuses études ont démontré ces aptitudes particulières et les cas d’innovations alimentaires sont fréquents_ENREF_3. Les exemples peuvent être simples, comme l’ingestion d’un nouveau type d’aliment : le méliphage carillonneur (anthornus melanura) mangeant des framboises. D’autres exemples cependant sont plus surprenants. En Grande-Bretagne, dans les années 50, la distribution des bouteilles de lait en verre aux pas des portes a dû être arrêtée. Pourquoi ? La faute d’une bête féroce de 17 grammes, la mésange charbonnière (parus major). Ce petit passereau perforait le couvercle en aluminium des bouteilles de lait afin d’accéder à la crème recouvrant le dessous du couvercle3. En Nouvelle-Calédonie, les corbeaux (corvus moneduloides) découpent les nervures des feuilles pour en faire des « baguettes », qu’ils insèrent ensuite dans les cavités des arbres pour en extraire des larves4. Le kéa (nestor notabilis) est un perroquet montagnard qui a quant à lui développé dans certaines régions de Nouvelle-Zélande le comportement fâcheux de retirer les couvercles des poubelles pour y rechercher de la nourriture_ENREF_6. Vers la fin des années 90, Lefebvre et collaborateurs eurent l’idée d’utiliser les rapports d’anecdotes alimentaires, publiés dans les nombreux journaux ornithologiques par des milliers d’ornithologues professionnels et amateurs, afin de mettre au point une mesure des capacités innovatrices par espèce5,6. Corrigé pour des variables de confusion (comme la phylogénie, le nombre d’espèces par taxon, les efforts de recherche), le nombre d’innovations par taxon, ou taux d’innovation, est une mesure permettant d’évaluer la flexibilité comportementale des espèces. Grâce à cette mesure, les auteurs ont pu montrer que le taux d’innovation varie non seulement d’une espèce à l’autre, mais que cette variation est corrélée avec la taille relative du mésopallium et du nidopallium*7 : plus une espèce est innovatrice, plus la taille de son cerveau est grosse par rapport à son corps[AMK1] . De nombreux chercheurs ont ensuite utilisé cette base de données, regroupant plus de 2145 rapports d’innovations chez 808 espèces_ENREF_8, pour étudier les coûts et les bénéfices associés à ces comportements innovateurs afin d’étudier l’évolution de cette capacité cognitive.

Pourquoi innover ?
Il y a fort longtemps, nous partagions, en somme, les mêmes buts que le reste du règne animal : survivre et se reproduire. Nous avons découvert comment apprivoiser le feu, pour se réchauffer et cuire notre nourriture afin d’éviter les maladies. Nous avons confectionné des outils, pour mieux chasser et nous protéger. Nous avons développé la communication, pour mieux transmettre nos savoirs. Mais sommes-nous les seuls capables de tels comportements ? Pour se réchauffer, les manchots empereur (aptenodytes forsteri) se regroupent et forment une structure en forme de « tortue » pour maintenir la chaleur au sein du groupe. Certains perroquets ingèrent de l’argile pour se soigner. La corneille d’Alaska (corvus caurinus) utilise la hauteur et les surfaces dures pour y faire tomber ses coquillages avant de les déguster. Beaucoup d’oiseaux ont développé des cris d’alertes particuliers en fonction du type de prédateur approchant, venant du sol, des airs, etc.  L’environnement de chaque organisme varie dans le temps et l’espace, régulièrement au fil des saisons, soudainement lors d’événements exceptionnels ou graduellement suite aux changements climatiques. Un individu peut répondre à ces changements de multiples manières : il peut par exemple décider de migrer, en quête d’un environnement plus favorable, ou bien rester et utiliser ses capacités cognitives afin de s’adapter au nouveau milieu. Résoudre un nouveau problème ou apprendre une nouvelle technique de recherche de nourriture permettrait aux animaux d’acquérir une certaine flexibilité dans leur répertoire comportemental, leur offrant la possibilité d’exploiter de nouvelles ressources. De tels comportements permettraient ainsi de faire face à des situations variables, conférant un avantage évolutif non négligeable aux individus les plus performants. Des travaux ont appuyé cette hypothèse en démontrant que les espèces d’oiseaux ayant un taux d’innovation plus important avaient un meilleur succès lors de l’introduction dans un nouvel environnement8 et seraient également plus adaptées aux nouvelles conditions qu’offrent les habitats urbanisés9. Le taux d’innovation serait également corrélé avec la diversification des espèces : les taxons* les plus innovants présentent également un plus grand nombre d’espèces10. Cependant, de telles capacités sont aussi coûteuses : un taux élevé d’innovation est associé avec une taille relative du cerveau également plus grande6. Or, avoir un gros cerveau est plus coûteux en énergie et nécessite un plus long développement, allongeant par la même occasion une période très dangereuse pour la survie des juvéniles_ENREF_11 et très coûteuse en énergie pour les parents. De plus, Garamszegi et collaborateurs11 ont récemment découvert que les espèces innovatrices feraient face à une pression parasitaire plus importante. Ainsi, les espèces varient dans leurs capacités d’innovation, et plus généralement dans leurs capacités cognitives, et ces variations semblent jouer un rôle sur leur évolution. Une telle relation évolutive au niveau des espèces ne pourrait se traduire que par la sélection d’individus plus performants aux dépens des moins performants au sein d’une même population.

Quand l’intelligence compte
Sélectionner ? Qu’est-ce que cela représente ? Dans la nature, il existe deux types de sélection : la sélection sexuelle et la sélection naturelle. La première décrit la compétition entre les individus d’une même population pour la reproduction et son exemple le plus célèbre est celui du paon, dont la queue est sélectionnée depuis des générations pour être de plus en plus spectaculaire dans le seul but de « plaire » à leurs femelles, au point d’en perdre la capacité de voler tellement cet attribut en est devenu encombrant. La seconde sélection favorise les traits qui augmentent la survie et la reproduction des individus. Pour la décrire, R. Dawkins raconte : deux brontosaures voient un tyrannosaure avancer dans leur direction et se mettent à courir aussi vite qu’ils le peuvent. Puis l’un des deux dit à l’autre : « Pourquoi nous fatiguons-nous au juste ? Nous n’avons de toute façon pas la moindre chance d’arriver à courir plus vite qu’un tyrannosaure ! » Et l’autre lui répond cyniquement : « Je ne cherche pas à courir plus vite que le tyrannosaure. Je cherche juste à courir plus vite que toi ! » Serait-il possible que les capacités cognitives puissent influencer la survie et la reproduction des individus ? Chez le diamant mandarin (taeniopygia guttata), les mâles les plus rapides à apprendre à résoudre un problème ont également les chants les plus complexes, une caractéristique favorisée par les femelles lors du choix de partenaire chez les oiseaux chanteurs12. Le jardinier satiné (ptilonorhynchus violaceus) est un oiseau qui construit quant à lui une sorte d’« arène » pour y séduire les femelles. Chez cette espèce, les mâles les plus performants à résoudre des problèmes en relation avec la construction de ces arènes sont également ceux ayant le meilleur succès d’accouplement13. Chez le tarin des aulnes (carduelis spinus), les mâles les plus rapides à retirer un obstacle bloquant une mangeoire présentent également les plus longues taches alaires jaunes, taches alaires qui justement, sont appréciées par leurs femelles14. Résumons : les mâles les plus rapides à résoudre des problèmes semblent donc être favorisés par les femelles, mais séduire beaucoup de femelles ne veut pas forcément dire que leur reproduction ni leur survie en seront meilleures. Pourtant, deux études récentes examinant les performances des mésanges charbonnières en deux lieux différents et à l’aide de problèmes différents montrent que les couples les plus performants ont un meilleur succès de reproduction15,16. Ces travaux sont pionniers dans le domaine, mais bien des questions restent encore à éclaircir, il semblerait bien ici que, chez certaines espèces d’oiseaux, faire preuve d’innovation leur réussisse.

Être intelligent, ou ne pas être…
Mais attention, cela n’est pas universel, car l’intelligence, avant toute chose, n’est pas adaptative pour tous. Reprenons le paon par exemple : faire preuve d’intelligence ne lui apporterait rien de plus, seules ses plumes sont importantes aux yeux des femelles. Certains animaux migreront pour éviter l’hiver, pendant que d’autres hiverneront sur place. Certains serpents produiront du venin hautement toxique pour se protéger des prédateurs, pendant que d’autres ne feront que copier leurs couleurs vives dissuasives dans le même but. Darwin a dit un jour : « Ce n’est pas l’espèce la plus forte qui survit ni la plus intelligente. C’est celle qui s’adapte le mieux aux changements. » Le domaine de l’intelligence animale est vaste, les exemples sont nombreux. Ces découvertes ne sont que des gouttes d’eau dans l’océan des étonnantes habiletés dont les animaux sont capables, mais chacune d’entre elles est précieuse afin de mieux comprendre l’évolution de l’intelligence animale et humaine.

Références

1 Shettleworth, S. J. « Animal Cognition and Animal Behaviour », Animal Behaviour, no 61, 2001, p. 277-286.

2 Reader, S. M., et K. N. Laland. Animal Innovation : An Introduction, Oxford, Oxford University Press, 2003.

3 Fisher, J., et R. Hinde. « The Opening of Milk Bottles by Birds », British Birds, no 42, 1949, p. 347-357.

4 Hunt, G. R. « Tool Use by the New Caledonian Crow Corvus Moneduloides to Obtain Cerambycidae from Dead Wood », Emu, no 100, 2000, p. 109-114.

5 Lefebvre, L. « Taxonomic Counts of Cognition in the Wild », Biology Letters, no 7, 2011, p. 631-633, http://dx.doi.org/10.1098/rsbl.2010.0556.

6 Lefebvre, L., P. Whittle, E. Lascaris, et A. Finkelstein. « Feeding Innovations and Forebrain Size in Birds », Animal Behaviour, no 53, 1997, p. 549-560.

7 Timmermans, S., L. Lefebvre, D. Boire, et P. Basu. « Relative Size of the Hyperstriatum Ventrale is the Best Predictor of Feeding Innovation Rate in Birds », Brain Behav. Evol., no 56, 2000, p. 196-203, http://dx.doi.org/10.1159/000047204.

8 Sol, D., s. Timmermans, et l. Lefebvre. « Behavioural Flexibility and Invasion Success in Birds », Animal Behaviour, no 64, 2002, p. 516-516.

9 Maklakov, A. A., s. Immler, a. Gonzalez-Voyer, j. Ronn, et n. Kolm. « Brains and the City : Big-Brained Passerine Birds Succeed in Urban Environments », Biology Letters, no 7, 2011, p. 730-732, http://dx.doi.org/10.1098/rsbl.2011.0341.

10 Nicolakakis, N., d. Sol, et l. Lefebvre. « Behavioural Flexibility Predicts Species Richness in Birds, But not Extinction Risk », Animal Behaviour, no 65, 2003, p. 445-452.

11 Garamszegi, L. Z., j. Erritzoe, et a. p. Moller. « Feeding Innovations and Parasitism in Birds », Biol. J. Linnean Soc., no 90, 2007, p. 441-455.

12 Boogert, N. J., l. a. Giraldeau, et l. Lefebvre. « Song Complexity Correlates with Learning Ability in Zebra Finch Males », Animal Behaviour, no 76, 2008, p. 1735-1741, http://dx.doi.org/10.1016/j.anbehav.2008.08.009.

13 Keagy, J., j. f. Savard, et g. Borgia. « Male Satin Bowerbird Problem-Solving Ability Predicts Mating Success », Animal Behaviour, no 78, 2009, p. 809-817.

14 Mateos-Gonzalez, F., j. Quesada, et j. c. Senar. « Sexy Birds are Superior at Solving a Foraging Problem », Biology Letters, no 7, 2011, p. 668-669, http://dx.doi.org/10.1098/rsbl.2011.0163.

15 Cole, E. F., J. Morand-Ferron, A. e. Hinks, et j. l. Quinn. « Cognitive Ability Influences Reproductive Life History Variation in the Wild », Current biology : CB, no 22, 2012, p. 1808-1812, http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2012.07.051.

16 Cauchard, L., n. j. Boogert, f. Dubois, l. Lefebvre, et b. Doligez. « Problem-Solving Performance is Correlated with Reproductive Success in a Wild Bird Population », Animal Behaviour, http://dx.doi.org/10.1016/j.anbehav.2012.10.005 (sous presse).

Lexique

Altruisme : comportement caractérisé par des actes n’ayant pas d’avantages apparent pour l’individu qui les exécute, mais qui sont bénéfiques à d’autres individus.

Mésopallium et nidopallium : parties frontales du cerveau chez les oiseaux.

Plasticité comportementale : propriété fondamentale des animaux qui, associée à la maturation et à l’acquisition de l’expérience, se traduit par des modifications plus ou moins durables du comportement qui permettent aux organismes de s’adapter dans un environnement fluctuant.

Taxon : entité conceptuelle qui regroupe tous les organismes vivants possédant en commun certains caractères taxinomiques bien définis. L’espèce constitue le taxon de base de la classification systématique.

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *