Evolution des capacités cognitives au sein d'un modèle de radiation adaptative : les cichlidés du lac Tanganyika

Les espèces animales présentent des variations dans leurs capacités cognitives mais l'histoire evolutive de ces divergences est souvent difficile à établir. Le cadre théorique prédominant actuel accorde de l'importance aux processus de sélection déclinés en divers scénarios adaptatifs, notamment les célèbres hypothèses de l'intelligence sociale (meilleures performances cognitives chez les espèces plus sociales) et de l'intelligence écologique (meilleures performances cognitives chez les espèces qui recherchent activement leur nourriture). Cependant, les études comparent souvent des espèces séparées par une distance phylogénétique importante, ce qui peut laisser le temps à des forces évolutives non adaptatives telles que la dérive génétique ou les flux de gènes d'impacter les traits cognitifs. Les radiations adaptatives, quant à elles, sont à évolution rapide et présentent une grande diversité et disparité d'espèces, chacune s'étant adaptée à une niche écologique spécifique. Elles constituent donc des systèmes idéaux pour étudier les hypothèses adaptatives.Nous étudions ici l'évolution de la cognition chez les cichlidés du lac Tanganyika, l'une des radiations adaptatives les plus impressionnantes. Nous réalisons d'abord une méta-analyse des études cognitives sur l'ensemble des cichlidés. L'absence de signal phylogénétique dans les performances des espèces lors des tâches cognitives confirme l'effet prédominant de la sélection par rapport aux mécanismes non adaptatifs dans cette famille. Nous constatons un effet du style de recherche de nourriture ainsi que de l'organisation sociale sur les performances cognitives, ce qui entérine les hypothèses de l'intelligence écologique et sociale chez les cichlidés. Dans une deuxième partie, nous menons des expériences comparatives sur deux espèces de cichlidés construisant des bowers. Nous montrons des differences dans le contrôle inhibiteur et les capacités attentionnelles de ces deux espèces. Nous relions ces résultats aux différences de flexibilité dans la construction des bowers, une espèce adaptant leur architecture à des parois rocheuses complexes, tandis que l'autre ne le fait pas. Cette hypothèse rappelle l'hypothèse de l'intelligence technique, qui stipule que les espèces qui manipulent activement leur environnement présentent des performances cognitives améliorées. Dans une troisième partie, nous menons un travail comparatif qui cible spécifiquement l'hypothèse de l'intelligence sociale. Pour cela, nous testons plusieurs espèces qui varient dans leur organisation sociale, mais pas dans leurs conditions écologiques. Nous ne trouvons pas de différence de performance entre les deux espèces dans des tâches de conditionnement opérant, apprentissage social et apprentissage temps-lieu. Ces résultats suggèrent que la complexité cognitive n'est peut-être pas nécessaire à l'émergence de la complexité sociale.Certains résultats de cette thèse étayent plusieurs hypothèses adaptatives, telles que les hypothèses de l'intelligence écologique, sociale ou technique. Cependant, nous montrons également que ce ne sont pas les seuls scénarios permettant l'évolution des capacités cognitives, comme l'illustre l'idée selon laquelle les comportements sociaux complexes ne sont pas nécessairement liés à des capacités cognitives plus complexes. Nous montrons en effet qu'il est impossible d'écarter les forces évolutives non adaptatives comme causes d'une divergence cognitive, même dans un système de radiation adaptative. En effet, certains résultats suggèrent que les capacités cognitives pourraient évoluer par changements graduels, ce qui correspond davantage aux processus de dérive génétique. En conclusion, si nos travaux confirment le rôle de la sélection comme mécanisme évolutif majeur influençant l'évolution de la cognition, ils remettent également en question la suprématie des hypothèses adaptatives dans l'espace théorique actuel et encouragent de penser ces idées dans un cadre évolutif plus large.