L’intelligence serait apparue avant le système nerveux dans l’histoire évolutive

Dans la nature, nul besoin d'un cerveau pour prendre des décisions.

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29 avril 2016, 6:00am

Image: Flickr/Martin Jambon

L'apprentissage est une capacité inestimable pour les humains. D'une certaine façon, elle nous permet de croire que nous sommes capables de nous rebeller contre notre substrat biologique et les lois qui le gouvernent. Pour orienter l'évolution de notre espèce au mépris de la sélection naturelle, par exemple.

Nous valorisons énormément la capacité à apprendre, à la fois sur nous-mêmes et sur les autres espèces. C'est sans doute pour cette raison que nous adorons apprendre des tours à notre chien, nous en craignant la menace de certains animaux non-humains.

Hier, des scientifiques ont contribué à remettre encore un peu plus en question l'hégémonie de l'intelligence humaine. Pour la première fois, ils ont montré qu'un organisme unicellulaire, ne possédant ni cerveau, ni système nerveux, était capable d'apprendre quelque chose. L'étude, publiée dans Proceedings of the Royal Society B, pourrait nous forcer à reconsidérer les origines de cette capacité cognitive essentielle, l'apprentissage. Elle aurait émergé très tôt dans l'histoire évolutive, bien avant que des êtres vivants ne développent des systèmes nerveux.

Des biologistes du Centre de Recherches sur la Cognition Animale ont observé une espèce de myxomètes (Physarum polycephalum) tandis qu'elle s'adaptait et se transformait afin d'affronter une série de défis conçu par les chercheurs, exhibant pour l'occasion une forme d'apprentissage que l'on appelle « habituation. »

Physarum polycephalum, organisme unicellulaire, cultivé en laboratoire sur du gel d'agar agar. Image: CNRS/Audrey Dussutour

On a présenté des obstacles à franchir à deux groupes de myxomycètes (un groupe test et un groupe contrôle) : pour l'un, un pont imprégné de quinine ou de caféine, pour l'autre, un pont non imprégné. Une fois que le groupe test a réalisé que la quinine amère et la caféine étaient inoffensifs, il a traversé les substances avec la même facilité et la même rapidité que le groupe contrôle, qui devait traverser le pont non imprégné. Ce processus d'apprentissage a pris six jours.

« Les myxomycètes sont des organismes extrêmement simples, car ils ne sont constitués que d'une seule cellule. Néanmoins ils sont capables de réaliser des choses incroyables que nous n'aurions jamais soupçonnées chez les organismes dépourvus de système nerveux et de cerveau, » explique l'auteur principal de l'article, Romain Boisseau, au Los Angeles Times.

Par la suite, les myxomycètes ont retrouvé leur méfiance pour les substances après qu'on les en a privés pendant deux jours. La suspicion pour la caféine a été ravivée de manière indépendante de celle pour la quinine, ce qui suggère que le groupe test était capable d'identifier chaque substance en fonction de ses propriétés, et pas uniquement à cause de l'amertume qui les caractérise.

Physarum polycephalum est protiste, c'est-à-dire que ce n'est ni une plante, ni un animal, ni un champignon. Ces eucaryotes primitifs sont apparus il y a 1,5 milliard d'années, et auraient été à l'origine de l'apparition des organismes multicellulaires sur Terre.

Les biologistes sont fascinés par les myxomycètes, qui montrent des symptômes de processus de décision rudimentaires. Par exemple, certaines espèces peuvent coopérer les unes avec les autres, changer d'apparence en fonction de leur environnement, et même ressouder deux parties de leur organisme qui auraient été séparées.

« Ces êtres vivants redéfinissent ce que nous appelons un comportement intelligent, » explique le biologiste Chris Ried.

D'autres chercheurs ont démontré l'existence d'une intelligence primitive chez Physarum polycephalum. Des biophysiciens japonais ont prouvé que l'amibe pouvait mémoriser des choses et anticiper des événements. Enfin, des scientifiques australiens ont découvert qu'elle pouvait naviguer à travers un labyrinthe en utilisant une technique similaire à celle du Fil d'Ariane. Mais aucune de ces expériences passées ne suggérait un mécanisme cognitif apparenté à l'apprentissage.

« C'est extrêmement excitant. Ce mécanisme est sans doute apparu très tôt dans l'histoire évolutive, » explique Boisseau au Los Angeles Times. « Les capacités d'apprentissage ont probablement évolué avant même l'apparition des neurones et du système nerveux. »

Les auteurs de l'étude espèrent découvrir comment ces capacités ont réussi à se répandre dans les organismes, et mieux comprendre pourquoi les virus et bactéries modernes capables d'adaptation ne peuvent pas « apprendre » de la même manière.

L'une des plus gros défauts de l'intelligence humaine est notre tendance à projeter les caractéristiques de notre espèce sur l'ensemble des espèces vivantes, et de considérer notre espèce comme l'apogée de la sophistication évolutive. « Si cela ne nous ressemble pas, si cela ne se comporte pas comme nous, alors ce n'est pas intelligent. »

Pourtant, l'intelligence sur Terre (et éventuellement sur d'autres mondes) a peut-être évolué d'une façon que nos connaissances phylogénétiques ne nous permettent pas d'appréhender pour le moment. Un jour, nous découvrirons peut-être qu'il faut réorganiser complètement les hiérarchies et les catégories que nous avons surimposées à l'univers, et ce sera une très bonne chose.