Un groupe de fourmis bat un groupe d’humains en matière de résolution de problèmes
À travers les âges, l’industrie et l’esprit de coopération de l’humble fourmi ont été loués comme des vertus, voire comme des qualités saintes. « Va vers la fourmi, paresseux », exhorte le roi Salomon à son fils égoïste et paresseux dans Proverbes 6. « Considère ses voies, et sois sage ».
Des milliers d’années plus tard, nous, les humains, essayons toujours de suivre le rythme. C’est ce que révèle une nouvelle étude réalisée par des scientifiques de l’Institut Weizmann des sciences en Israël.
Les chercheurs ont opposé les compétences collectives des humains en matière de résolution de problèmes à un groupe de Paratrechina longicornis, mieux connues sous le nom de fourmis folles à longues cornes, le fléau de 3 millimètres des pompes à eaux usées, des climatiseurs, des tableaux électriques et des pique-niques. Pour ce faire, ils ont mis les deux espèces en liberté afin qu’elles résolvent un problème énigmatique consistant à pousser une forme gênante à travers un labyrinthe simple. Cela nécessitait de la coopération, de l’endurance, des essais et des erreurs, et peut-être même un peu de sacrifice de l’ego pour une cause plus grande.
Comme l’aurait prédit le roi Salomon, les paresseux ont perdu.
Il s’avère que les fourmis sont particulièrement intelligentes lorsqu’elles sont réunies. Lorsqu’elles unissent leurs forces, comme elles l’ont fait lors de l’expérience, elles sont capables de faire naviguer plus efficacement une charge de forme bizarre dans le labyrinthe qu’un groupe d’humains essayant de faire la même chose. Bien sûr, nous, les humains, avons un cerveau beaucoup plus gros et sommes plus développés sur le plan cognitif que les fourmis, m’a assuré Ofer Feinerman, chercheur en sciences de la complexité et coauteur du nouvel article, lorsque nous avons discuté. Mais il s’avère que cela fait partie du problème.
« Contrairement aux fourmis, chaque personne qui entre dans le casse-tête le comprend et a des idées différentes sur la séquence de mouvements nécessaires pour le résoudre », m’a expliqué Feinerman. « Ce sont ces différences qui font qu’il est difficile pour le groupe de personnes de parvenir à un consensus et, de fait, elles se contentent souvent de mauvaises solutions ».
Les sujets humains travaillent mieux seuls qu’en groupe. Pour les fourmis, c’est l’inverse.
Pour mettre en place cette compétition inter-espèces, les chercheurs ont soumis les sujets à ce que l’on appelle le « puzzle des déménageurs de piano », un problème utilisé en robotique qui examine les différentes façons de déplacer un objet de forme étrange — comme un piano — d’un point A à un point B dans un environnement complexe.
Au lieu d’un piano, les fourmis et les humains ont reçu un grand objet en forme de T qu’ils devaient manœuvrer dans un espace rectangulaire divisé en trois chambres reliées par deux ouvertures étroites — un scénario qui nécessiterait une manipulation astucieuse pour faire glisser l’objet.
Les chercheurs ont créé deux ensembles distincts de labyrinthes, l’un à l’échelle de la fourmi et l’autre à l’échelle de l’homme. Feinerman et ses collègues ont ensuite soumis les fourmis à leur tâche de navigation selon trois combinaisons : une seule fourmi, des fourmis en petit groupe d’environ sept, puis en grand groupe d’environ 80 individus. Les humains ont eux aussi été envoyés dans leur labyrinthe selon des combinaisons parallèles : un individu, un petit groupe de six à neuf personnes et un grand groupe de 26 personnes.
Parmi les sujets humains, m’a dit Feinerman, l’esprit de compétition suffisait à les contraindre à transporter leur charge. Pour inciter les fourmis à agir, les chercheurs ont laissé le colis en forme de T dans un sac de nourriture pour chats pendant la nuit.
Pour que la comparaison entre les espèces soit aussi précise que possible, dans un certain nombre de répétitions de l’expérience, les capacités de communication de certains des participants humains ont été limitées : On leur a demandé de s’abstenir de toute conversation ou gesticulation, et on leur a fait porter des masques chirurgicaux et des lunettes de soleil pour les empêcher d’indiquer des directions par leurs expressions.
À première vue, cela pourrait sembler donner un avantage injuste aux fourmis, étant donné qu’elles peuvent compter sur un système de communication bien connu fonctionnant avec des phéromones — les signaux chimiques qu’elles émettent pour se guider les unes les autres vers des sources de nourriture ou pour sonner l’alarme. Mais Feinerman a expliqué que les phéromones ne transmettent pas d’informations sur la largeur des portes ou sur le fait que la charge transportée par les fourmis doit être pivotée pour passer.
Tout ce que les phéromones pourraient dire aux fourmis, a-t-il dit, c’est : « la porte est au nord d’ici » ou « le nid est au nord d’ici ». Ce sont des informations que les fourmis individuelles connaissaient de toute façon et le fait qu’elles les reçoivent à nouveau n’est donc pas très utile.
Pour imiter la capacité des fourmis à s’attacher à leur charge, les humains ont reçu des poignées, reliées à des dynamomètres (capteurs de force), sur lesquelles ils devaient tirer. Les chercheurs ont répété l’expérience plusieurs fois pour chaque configuration. Ils ont ensuite analysé les vidéos et traité les données à l’aide d’ordinateurs et de divers modèles physiques. Ces vidéos nous donnent une vue panoramique des cogitations en jeu.
La grande découverte est que les sujets humains travaillaient mieux seuls qu’en groupe. Pour les fourmis, c’était l’inverse. Les groupes de fourmis coopéraient d’une « manière calculée et stratégique », écrivent les chercheurs dans leur article, « faisant preuve d’une mémoire collective qui les aidait à persister dans une direction de mouvement particulière afin d’éviter de répéter les erreurs ».
À la décharge des humains, Feinerman m’a dit qu’une personne seule avait plus de facilité à résoudre l’énigme qu’un grand groupe de fourmis. Mais pour les humains, l’amélioration s’arrête là. Comme si trop d’avis divergents sur la manière de résoudre le problème entraient en conflit et paralysaient la coopération au fur et à mesure que le nombre de participants augmentait. Ce n’est pas un problème pour les fourmis, qui ne savent même pas que le puzzle existe. Elles ne connaissent qu’un seul ordre : Rapporter la nourriture au nid.
« Parce qu’elles sont simples, les fourmis n’essaient pas de comprendre la géométrie du labyrinthe », explique Feinerman. « Tout ce qu’elles comprennent, c’est qu’elles doivent porter ensemble une charge importante. Ainsi, toutes les fourmis sont sur la même longueur d’onde et toutes coopèrent pour transporter une charge ensemble ». Les fourmis, en tant qu’unités individuelles, se concentrent exclusivement sur la protection de leur reine, le seul organisme de leur communauté capable de se reproduire.
Nous, les humains, avons des préoccupations plus variées et plus individuelles. Et ces préoccupations, comme le suggère l’expérience de Feinerman, peuvent devenir un fardeau lorsque nous essayons de résoudre des problèmes collectifs, a déclaré le neuroscientifique Robert Sapolsky, qui n’a pas participé à l’étude.
« Chaque personne pense égoïstement qu’elle dispose des informations les plus pertinentes — et de l’évaluation la plus sage — pour atteindre l’objectif global », a-t-il écrit dans un courriel. « Il y a donc une tendance cognitive à décider que la petite parcelle de réalité à laquelle on a accès peut être extrapolée à l’ensemble du phénomène, puis l’égo humain à supposer que sa réalité construite est meilleure que celle de tous les autres ».
En d’autres termes, nous finissons par nous disputer la charge, la balançant d’un côté à l’autre pour imposer notre propre solution. C’est une leçon que le fils du roi Salomon aurait bien fait de retenir.
Charles Digges est un journaliste et chercheur en environnement qui édite Bellona.org, le site web du groupe environnemental norvégien Bellona.
Texte original publié le 25 février 2025 : https://nautil.us/the-collective-power-of-ants-1193609/