Pour chacune des réplications, nous avons obtenu des séries de photos avec en moyenne 600 clichés (Fig. 2.5 (a)). Un logiciel mis au point par Jacques Gautrais a permis de visionner sur un moniteur les clichés concaténés pour le dépouillement. Sur chaque image (et donc à chaque seconde) et sur chaque animal, un vecteur partant du milieu des épaules jusqu’à sa croupe était tracé, permettant ensuite par traitement d’obtenir sa position et son orientation (Fig. 2.5 (b)). La correction de perspective a été estimée grâce à quatre repères localisés à chaque angle des parcs, et dont les inter-distances étaient connues. Le comportement de chaque individu
2.4. Acquisition des données
a également été relevé [126, 127]. Quatre catégories de comportement ont été re-tenues : (1) le brout (l’animal fourrage, flaire le sol et la nourriture ou se déplace entre stations alimentaires, la tête située sous l’axe de sa colonne vertébrale), (2) le « debout-observe », (l’animal est debout, immobile la tête positionnée au dessus de sa colonne vertébrale), (3) le déplacement (l’animal marche, trotte ou court avec la tête dans l’axe ou au dessus de l’axe de sa colonne vertébrale), et (4) une catégorie comprenant les comportements autocentrés, d’excrétion et d’interaction sociale. Le départ des entraînées a été défini comme la marche sans interruption en direction du panneau relevé, avec éloignement du groupe et suite à la vibration. Ceci exclut les déplacements des brebis au sein du groupe. Un suivi de l’entraînée par les naïves correspond au déplacement d’une brebis naïve, postérieur au départ de l’entraînée, en direction de l’entraînée, dans un laps de temps réduit et sans interruption jusqu’à rejoindre l’entraînée au niveau du panneau. Nous avons aussi durant les expériences réalisé des films à l’aide d’une caméra vidéo (Sony Handycam CRV67E) permettant d’observer les successions de départs à une résolution de 25 images par seconde. Cela nous a permis lorsque il apparaissait sur les photos que plusieurs individus démarraient simultanément de déterminer l’ordre et l’identité précise des individus qui démarrent. Le dépouillement des séries de photos permet d’obtenir les informa-tions de position et de comportement sous la forme de fichiers texte permettant le traitement des données sous le logiciel R version 3.1.2 [128].
Chapitre 2. Méthodologie générale
(a)
(b)
Figure 2.5 – Exemples de photo expérimentale et du dépouillement. (a)
Un cliché pris lors d’une expérience avec un groupe de 32 brebis comprenant 1 entraînée et 31 naïves. Les 4 panneaux colorés armés sont cachés derrière le filet brise-vue. La stimulation n’a pas encore eu lieu et les individus sont en libre activité (principalement au brout). (b) Zoom sur un individu du groupe obtenu à partir de la même image traitée par le logiciel de dépouillement. Le vecteur tracé sur le dos de l’animal permet de relever sa position, son orientation et son comportement dans l’arène.
Chapitre 3
Imitation Combined with A
Characteristic Stimulus Duration
Results in Robust Collective
Decision-making
"Sometimes the only choices you have are bad ones. But you still have to choose."
— Peter Capaldi, Doctor Who – Mummy of the Orient Express
Les animaux vivant en groupes doivent être capables de prendre des décisions collectives unanimes émergeant des décisions individuelles afin de maintenir la co-hésion. Les groupes d’animaux présentent classiquement une alternance entre des
Chapitre 3. Imitation, Stimulus duration and Decision-Making
très faibles – par exemple lorsqu’ils sont en train de s’alimenter ou de se reposer – et des phases durant lesquelles ils se déplacent ensemble à des vitesses plus importantes – par exemple lorsqu’ils vont vers une nouvelle source de nourriture ou une nouvelle aire de repos – . Les transitions entre ces deux types de phases vont être des instants cruciaux pour le maintien de la cohésion des groupes et donc des bénéfices qui y sont liés. Maintenir cette cohésion implique que le groupe est capable de prendre une dé-cision unique à partir des différentes dédé-cisions individuelles. Identifier et comprendre les mécanismes individuels et les stimuli permettant la prise de décision collective est centrale dans l’étude des comportements collectifs et particulièrement lorsqu’on s’intéresse aux déplacements collectifs.
Dans ce chapitre, nous avons abordé cette question en analysant les réponses de groupes d’individus lors des phases de départs et d’arrêts collectifs. En propo-sant un modèle mathématique, nous faisons l’hypothèse que des règles individuelles d’imitation combinées à la durée du stimulus permettent d’expliquer les réponses collectives observées. Nous discutons ensuite, grâce aux prédictions rendues pos-sibles par le modèle, les conditions sociales permettant l’apparition de consensus, mais également de scission des groupes.
Imitation Combined with A Characteristic
Stimulus Duration Results in Robust
Collective Decision-making
Sylvain Toulet1,2, Jacques Gautrais1,2, Richard Bon1,2, Fernando Peruani3
Soumis le 10 juillet 2015 à PlosOne
1 Université de Toulouse, UPS, Centre de Recherches sur la Cognition Animale, 118 route de Narbonne, F-31062 Toulouse Cedex 9, France. 2 CNRS, Centre de Recherches sur la Cognition Animale, 118 route de Narbonne, F-31062 Toulouse Cedex 9, France.
3 Laboratoire J. A. Dieudonné, Université de Nice Sophia Antipolis, UMR 7351 CNRS, Parc Valrose, F-06108 Nice Cedex 02, France.
Chapitre 3. Imitation, Stimulus duration and Decision-Making
3.1 Abstract
For group-living animals, reaching consensus to stay cohesive is crucial for their fitness, particularly when collective motion starts and stops. Understanding the decision-making at individual and collective levels upon sudden disturbances is cen-tral in the study of collective animal behavior, and concerns the broader question of how information is distributed and evaluated in groups. Despite the relevance of the problem, well-controlled experimental studies that quantify the collective res-ponse of groups facing disruptive events are lacking. Here we study the behavior of small-sized groups of uninformed individuals subject to the departure and stop of a trained conspecific. We find that the groups reach an effective consensus : either all uninformed individuals follow the trained one (and collective motion occurs) or none does. Combining experiments and a simple mathematical model we show that the observed phenomena results from the interplay between simple mimetic rules and the characteristic duration of the stimulus, here, the time during which the trained individual is moving away. The proposed mechanism strongly depends on group size, as observed in the experiments, and even if group splitting can occur, the most likely outcome is always a coherent collective group response (consensus). The prevalence of a consensus is expected even if the groups of naives face conflicting information, e.g. if groups contain two subgroups of trained individuals, one trained to stay and one trained to leave. Our results indicate that collective decision-making and consensus in (small) animal groups are likely to be self-organized phenomena that do not involve concertation or even communication among the group members.