Les fourmis ont plus d’intelligence collective que les humains – étude israélienne

Une équipe de l’Institut des sciences Weizmann a découvert que les fourmis avaient davantage d’intelligence collective que les humains lorsqu’il s’agissait de manoeuvrer une charge encombrante à l’intérieur d’un labyrinthe.

A la tête de l’équipe de recherche, le professeur Ofer Feinerman explique que l’étude a prouvé que les capacités cognitives des êtres humains leur accordaient un avantage sur les fourmis dans l’exécution de tâches individuelles. En revanche, lorsque les fourmis travaillent ensemble, elles sont plus efficaces que les humains.

L’étude a été publiée il y a peu dans la revue à comité de lecture Proceedings of the National Academy of Sciences.

Tabea Dreye, l’une des chercheuses, a conçu une version réelle du fameux « casse-tête des déménageurs de piano », célèbre problème de robotique qui envisage les différentes façons de déplacer un objet de forme inhabituelle – un piano, par exemple – d’un point A à un point B, le tout au sein d’un environnement complexe.

Au lieu d’un piano, fourmis et humains ont eu droit à un objet de grande taille en forme de T qu’ils ont dû manœuvrer à l’intérieur d’un espace rectangulaire divisé en trois espaces reliés par deux passages étroits.

Les chercheurs ont conçu deux labyrinthes, le premier à la taille des fourmis et le second, à celle des humains.

Tabea Dryer, à gauche, et le professeur Ofer Feinerman, qui a mené une expérience sur le travail de groupe des fourmis et des humains. (Avec l’aimable autorisation de l’Institut des sciences Weizmann)

Il a été facile de trouver des volontaires pour prendre part à cette étude, soulignent les chercheurs, sans doute parce qu’ils « aimaient l’idée du défi ».

Les fourmis, en revanche, ne sont pas très portées sur la compétition. Les chercheurs expliquent qu’elles ont participé à l’étude « lorsqu’on leur a fait croire que la lourde charge qu’elles devaient transporter dans leur nid était quelque chose de comestible et de délicieux ».

Les humains – Homo sapiens au regard de la science – se sont donc affrontés aux fourmis noires ou Paratrechina longicornis. Elles doivent leur nom à leurs longues antennes, même si on les appelle parfois « fourmis folles » en raison de leur tendance à la précipitation.

Des personnes tentent de manœuvrer une charge encombrante à l’intérieur d’un labyrinthe pour les besoins d’une étude de l’Institut des sciences Weizmann. (Avec l’aimable autorisation de l’Institut des sciences Weizmann)

Cette espèce de fourmi noire, de trois millimètres de long, est répandue dans le monde entier. En Israël, on les trouve surtout sur la côte et dans le sud du pays.

Les fourmis ont relevé le défi du labyrinthe suivant trois types de formations : une par une puis en petits groupes de sept individus, et enfin dans le cadre d’un grand groupe de 80 individus.

Les humains, eux, ont accompli la même tâche suivant trois formations comparables : un par un puis en petits groupes de six à neuf personnes, et enfin dans le cadre d’un grand groupe de 26 personnes.

De manière à ce que la comparaison soit la plus significative possible, certains groupes humains – pas tous – ont eu pour instruction de s’abstenir de toute communication, que ce soit par la parole ou par le geste, au besoin en portant des masques chirurgicaux et des lunettes de soleil de façon à dissimuler leur bouche et leurs yeux.

Les fourmis communiquent normalement entre elles grâce à des phéromones, signaux chimiques communs aux membres d’une même espèce. Mais l’expérience a été conçue de telle sorte qu’elles ne puissent pas utiliser cette forme de communication.

En outre, les humains ont eu pour instruction de ne tenir leur charge que par les poignées, un peu à la manière des fourmis. Les poignées mesuraient la traction appliquée par chaque personne lors de l’expérience.

Les chercheurs ont répété l’expérience à plusieurs reprises dans chacune des formations. Ils ont ensuite analysé les vidéos et les données à l’aide de simulations informatiques et autres modèles physiques.

Les chercheurs ont constaté que les humains travaillaient mieux seuls qu’en groupe, à l’inverse des fourmis.

Les groupes de fourmis ont travaillé ensemble de « façon calculée et stratégique », expliquent les chercheurs, « en faisant preuve d’une mémoire collective qui leur a permis de persister dans une direction bien définie, sans répéter les mêmes erreurs ».

Dans le cadre du groupe, les humains ne sont pas parvenus à améliorer significativement leurs performances. En outre, lorsque la communication entre les membres du groupe a été limitée de façon à l’apparenter à celle des fourmis, leurs performances se sont dégradées. Ils ont alors eu tendance à opter pour des solutions à court terme qui se sont révélées être tout sauf bénéfiques au projet à long-terme.

« Les colonies de fourmis sont des familles », explique Feinerman. « Elles ont un intérêt commun. » Elles forment une « société très unie au sein de laquelle la coopération l’emporte grandement sur la concurrence ».

Il ajoute que les colonies de fourmis sont parfois qualifiées de super-organismes, de corps vivants composés de plusieurs « cellules ».

A contrario, dans le cadre du groupe, les humains se sont montrés incapables d’améliorer leurs capacités de planification stratégique.

Les chercheurs, plaisantant, notent que « malgré les difficultés inhérentes à la coopération humaine », plusieurs scientifiques « ont travaillé de concert et avec succès dans le cadre de cette étude », à commencer par le Dr Ehud Fonio, le professeur Nir Gov, le Dr Amir Haluts – alors doctorant – et le professeur Amos Korman, de l’Université de Haïfa.