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La plasticité comportementale

La plasticité comportementale est la capacité qu’ont les individus à modifier leur comportement en réponse à une modification de leur environnement. Elle peut être subdivisée en quatre types de plasticité: immédiate, développementale, par apprentissage et transgénérationnelle. Cette plasticité a également des connaissances en évolution.

Plasticité immédiate

La plasticité immédiate ou plasticité contextuelle désigne tout changement de comportement d’un individu en réponse aux variations locales d’un environnement donné. Plus précisément, il s’agit de plasticité de traits comportementaux en réponse à des pressions de sélections nouvelles, c’est-à-dire des pressions auxquelles l’individu n’a jamais été soumis que ce soit aux cours de son développement ou au cours de l’évolution de l’espèce à laquelle il appartient.

Ce phénomène peut être observé dans plusieurs exemples concrets tels que celui de l’urbanisation (changement d’un paysage qui perd ses caractéristiques rurales alors remplacées par des éléments anthropisés tels que des sols imperméables, des bâtiments plus hauts, plus nombreux, entraînant des hausses de températures, pollution lumineuse et sonore …). Ce changement peut induire des modifications de traits comportementaux chez divers individus animaux ou végétaux. Ce phénomène peut être mis en évidence en comparant les traits comportementaux d’animaux sauvages entre le milieu rural et le milieu urbain, ou, pour d’autres exemples en comparant le comportement d’un même individu pour des variations environnementales différentes.

Nous pouvons citer l’exemple du lézard commun Zootoca vivipara dont le comportement d’exploration et varie uniquement suivant le type d’habitat (humide ou sec), avec un meilleur score d’exploration en milieu sec. Il arrive cependant que la plasticité immédiate n’agisse pas seule, en particulier à des stades de développement très précoces de développement et pour certains comportements. En effet, bien que quelque soit le stade de développement du lézard le comportement d’exploration est uniquement conditionné par la plasticité immédiate, au stade juvénile, le comportement d’anxiété est à la fois influencé par la plasticité immédiate et par la plasticité développementale. On note qu’à un âge plus avancé, l’anxiété est n’est plus régie que par la plasticité immédiate

Plasticité développementale

La plasticité développementale est la variation du comportement en réponse à des conditions environnementales variables durant le développement. On peut ainsi raisonnablement penser que le comportement d’un individu est modelé au cours de son ontogenèse, et en particulier lors des premiers stades de la vie de l’individu durant lesquels les conditions environnementales (richesse du milieu, température, présence de congénères ou de prédateurs…) peuvent grandement impacter la façon dont il se comporte aux stades plus avancés. En effet, la sensibilité à l’environnement est accrue aux stades précoces de développement.

Cela a beaucoup été étudié chez les téléostéens. Par exemple, il a été démontré que les larves de poisson-zèbre élevées dans un milieu enrichi présentent un comportement plus réactif face à une nouveauté et de meilleures capacités cognitives d’apprentissage par habituation que les larves élevées en environnement contrôle non enrichi. Par ailleurs, le lézard ovovivipare commun (Zootoca vivipara) est un autre cas d’étude intéressant puisque les œufs sont maturés dans le corps de la mère. La plasticité développementale a été testée en modifiant les conditions environnementales lors de la gestation. Il s’avère que quand les femelles gestantes sont soumises à des conditions de restriction en eau, les juvéniles de la couvée présentent un stress plus important que les juvéniles de la couvée des femelles non rationnées en eau. Autrement dit, le comportement lié au stress chez les lézards juvéniles est positivement influencé par le niveau de stress hydrique vécu par les mères au cours de la gestation.

Plasticité comportementale par apprentissage

La plasticité comportementale par apprentissage repose sur des expériences passées. L’individu a un changement dans son comportement selon les différentes expériences cognitives qu’il a vécu au cours de sa vie. L’apprentissage se distingue principalement entre l’expérience individuelle et sociale.

L’expérience individuelle correspond à la découverte de l’environnement par l’individu. L’apprentissage peut alors se faire par association à un stimulus. C’est ce qu’on appelle l’apprentissage associatif. L’individu fait le lien entre un stimulus et une réponse positive ou négative. Suite à cela, son comportement peut changer afin d’obtenir de nouveau une réponse positive. L’individu fait alors appel à sa mémoire associative, ce qui est essentiel pour sa survie car cela lui permet d’adopter un comportement qui lui sera bénéfique. L’apprentissage associatif a été beaucoup étudié. Un des exemples les plus communs est l’apprentissage associatif par conditionnement chez la drosophile. Des larves de drosophile ont été conditionnées à deux stimulus, un neutre (température) et un non neutre (fructose ou sel). En associant ces 2 stimulus ensemble, les chercheurs ont réussi à faire apprendre aux larves à se déplacer vers la température associée au fructose (attractif) et à s'éloigner de la température associée au sel (répulsif). Ainsi, en utilisant leur mémoire associative, les larves ont appris à associer la température liée à la source de récompense et ont adapté leurs déplacements en conséquence.

L’apprentissage par l’expérience sociale s’observe principalement dans des populations. L’individu apprend le plus souvent par observation et imitation de ses congénères et de leurs interactions avec l’environnement.

Par exemple, l’apprentissage du chant chez le diamant mandarin se fait par imitation des individus mâles plus âgés prenant le rôle de tuteur. Cela se fait en plusieurs étapes: une première phase sensorielle passive où le chant du tuteur est pris comme modèle; la période sensori-motrice où le chant est pratiqué et amélioré par l’individu; la cristallisation correspondant au moment où le chant devient stéréotypé.  

Les contextes sensoriel et social sont très importants dans ce type d’apprentissage. En effet, pour l’exemple du diamant mandarin, un individu isolé socialement ou sourd obtiendra un chant présentant des bégaiements ou des notes mal structurées. Cela aura un impact sur le succès reproducteur et donc sur la fitness de l’individu.  

Le rôle de la plasticité dans la sociabilité des organismes

La plasticité comportementale a aussi un impact sur la sociabilité d’individus d’origine solitaire. Ce phénomène a pu être observé chez les chiens errants suite à des expériences. Cette plasticité s’exprime par des événements en lien avec de la nourriture, de la territorialité. Chez les chiens errants, des comportements de regroupement et de tolérance envers des congénères ont pu être observés chez des individus qui étaient à l’origine solitaires. En effet, en présence d’une limitation à l’accès de nourritures, les chiens se regroupent en « meute » pour augmenter leur probabilité d’avoir accès à une source alimentaire et le tout à un coût énergétique inférieur. La recherche alimentaire en groupe permet d’élargir la zone de recherche tout en dépensant moins d’énergie. En outre, ces chiens font preuve d’une plasticité de comportement, car ils entrent en contact avec les humains dans le but d’avoir accès à de la nourriture, ce qui diffère de leur comportement de fuite habituel.  

Ce phénomène de plasticité comportementale est également observable chez les organismes vivant en groupe comme les drosophiles. La plasticité chez les drosophiles s’exprime notamment par une variation d’intensité de l’activité selon celle de ces congénères. Des chercheurs ont montré que les drosophiles sont très compétitives pour les ressources. Malgré cette compétitivité, les individus vont être capables de modifier leur habitude d’accessibilité à la ressource pour éviter toute agression. L’étude a montré qu’elles vont réduire leur activité journalière dans l’unique but de diminuer les risques de rencontre avec un congénère hostile. En absence de congénères, les drosophiles retrouvent une activité journalière normale qui est plus intense qu’en présence d’autres individus.  

Ainsi, les différents organismes sont capables de modifier leur niveau de sociabilité par des changements de comportements lorsque cela est bénéfique pour leur survie.

Canalisation de la plasticité comportementale et implications dans l’évolution

Le niveau de plasticité comportementale d'un individu peut varier au cours de l’évolution. Cette plasticité se manifeste à travers la notion de "norme de réaction", qui reflète la variation du niveau d'un comportement en fonction de différents environnements. Par exemple, pour une norme de réaction évaluée dans deux environnements distincts, une pente très raide signifie que le comportement est très plastique et donc que l'individu sera plus apte à s’adapter comportementalement à un environnement changeant.

L’évolution peut également moduler le degré de plasticité comportementale à travers le processus d'accommodation génétique. Ce concept désigne les modifications génétiques qui adaptent la sensibilité des phénotypes aux facteurs environnementaux. Ainsi, ce processus peut mener à des changements dans la manière dont un comportement répond aux conditions environnementales. Par exemple, certaines populations peuvent évoluer vers une plus grande plasticité, avec des comportements plus sensibles aux variations environnementales. D’autres au contraire, peuvent, par le mécanisme de canalisation, perdre cette capacité d’adaptation de la sensibilité du comportement, ce dernier devenant alors plus rigide et stable, indépendamment des conditions extérieures.

Cette dynamique évolutive de la plasticité comportementale revêt une importance écologique fondamentale. En effet, lorsque l'environnement d'un organisme subit des changements soudains, sa capacité à modifier rapidement ses comportements peut lui conférer un avantage sélectif décisif pour sa survie à court terme. C'est ce que suggère l'effet Baldwin selon lequel l'apprentissage et d'autres formes de plasticité peuvent accélérer l'évolution phénotypique en permettant des réponses adaptatives rapides aux défis environnementaux. Ainsi, la plasticité comportementale peut temporairement "sauver" des populations de l'extinction, en attendant que la sélection naturelle agisse sur la variation génétique pour produire une meilleure adaptation à long terme.

Au-delà de ce rôle dans la persistance des populations, la plasticité comportementale peut également influencer la trajectoire évolutive à plus long terme. En exposant à la sélection de nouvelles gammes de phénotypes qui étaient auparavant cryptiques, elle peut modifier la direction de l'évolution, conduisant à la divergence des populations et à l'émergence de nouveautés.