pendant très longtemps, il y a eu deux camps principaux sur le comportement animal et la cognition animale: les exclusivistes, qui se concentrent sur les différences entre les animaux et les humains, et les inclusivistes, qui se concentrent sur les similitudes entre les humains et le reste du règne animal., Ce débat de longue date remonte à des millénaires, avec des philosophes comme Aristote et Descartes faisant valoir que les humains sont les seuls animaux capables de cognition d’ordre supérieur tels que la pensée rationnelle et le langage, et des penseurs tout aussi distingués tels que Voltaire, Charles Darwin et David Hume faisant valoir qu’il va de soi « que les bêtes »
à cheval sur le pont entre la biologie évolutive et les sciences cognitives, biologiste cognitif de L’Université de Vienne W., Tecumseh Fitch a démontré que l’étude de nos parents animaux plus éloignés est vitale pour comprendre la cognition humaine.
« le message central que je veux vous faire passer aujourd’hui est que, dans un sens, ces deux côtés sont corrects”, a souligné Fitch lors de son discours liminaire à la Convention internationale des sciences psychologiques 2017 à Vienne. « Et d’un point de vue biologique moderne, nous devons vraiment renverser ces idées et reconnaître un fait biologique très simple: c’est un truisme, mais les gens sont aussi des animaux.,”
Une Biologie des fondamentaux partagés
La base de la biologie humaine contient une immense quantité de fondamentaux partagés: chaque être vivant, des bactéries aux jonquilles, partage notre code génétique de base, et notre structure du système nerveux est partagée avec des animaux d’ordre inférieur tels que les mouches et les vers ainsi que des parents plus proches tels que les bonobos. Mais bien sûr, chaque espèce est unique.
dans le domaine de la biologie cognitive de Fitch, les chercheurs tentent d’établir des liens entre la biologie évolutive de base (par exemple, Darwin) et les sciences cognitives (par exemple, Noam Chomsky et B. F. Skinner)., Mais la biologie cognitive n’est pas le même domaine que la psychologie évolutionniste, précise Fitch. Alors que la psychologie évolutionniste se concentre sur l’esprit humain au cours de la période évolutive relativement courte des 6 derniers millions d’années, la biologie cognitive adopte une approche plus expansive qui remonte beaucoup plus tôt dans l’évolution humaine.
parallèlement à cette approche hautement comparative, les biologistes cognitifs décomposent des traits complexes, tels que le langage ou la musique, en plusieurs composantes de base, dont certaines peuvent être partagées entre les humains et d’autres animaux, et d’autres qui peuvent être uniques à une espèce particulière., Les biologistes cognitifs appellent cela l’approche « diviser pour régner” ou multicomposants, a expliqué Fitch. Sur la base de la présence ou de l’absence de ces composants, nous pouvons cartographier un arbre phylogénétique qui permet aux chercheurs de reconstruire le passé évolutif de capacités cognitives particulières.
Homologues et des Analogues
les Humains partagent de nombreux traits avec nos plus proches parents, les grands singes. Nous partageons de gros cerveaux, une grande taille corporelle, une longue vie et une enfance prolongée parce que notre ancêtre commun, qui n’était pas un chimpanzé, un gorille ou un humain, avait également ces caractéristiques., Ce processus évolutif est appelé homologie: différentes espèces partagent un ensemble de traits communs car elles ont été héritées d’un ancêtre commun. La beauté de l’homologie, Fitch a déclaré, c’est que nous pouvons l’utiliser pour reconstruire le passé en regardant les espèces vivantes.
en revanche est le processus d’évolution convergente, dans lequel différentes espèces adaptent indépendamment des caractéristiques similaires. Par exemple, les humains et les oiseaux sont tous deux bipèdes, mais pas parce que nous partagions un ancêtre commun à deux pattes. Les humains et les oiseaux se sont adaptés à la marche sur deux jambes pour différentes raisons à différents moments dans le temps.,
Fitch a également souligné que l’évolution est souvent circulaire plutôt que linéaire, les adaptations apparaissant et disparaissant plusieurs fois au sein d’une même espèce donnée. Par exemple, la plupart des humains et d’autres primates sont des trichromates — nous possédons une vision des couleurs grâce à trois types différents de cellules coniques dans nos yeux. La plupart des autres mammifères, en revanche, sont des dichromates dépourvus de vision des couleurs. Si nous n’examinions que les mammifères, il semblerait que la trichromatie soit une adaptation très avancée que les humains partagent avec seulement quelques autres espèces très évoluées., Mais élargir le filet comparatif au — delà des mammifères montre que les oiseaux ont non seulement trichromatie, mais possèdent en fait quatre cônes différents-tétrachromatie, il a expliqué.
Les Poissons, les reptiles et les amphibiens ont également une tétrachromatie, ce qui suggère que l’ancêtre commun de tous les vertébrés vivants était en fait tétrachromatique et qu’au fil du temps, les mammifères ont perdu l’adaptation de la vision des couleurs. Quelque part le long du chemin, les primates — au moins certains d’entre nous — ont retrouvé une sorte de vision partielle des couleurs, a déclaré Fitch.,
L’utilisation D’outils est une autre adaptation qui a évolué plusieurs fois dans différents clades d’animaux. Les chimpanzés, nos plus proches parents vivants, utilisent des outils pour pêcher les termites et casser les noix. Il y a Six millions d’années, notre ancêtre commun avec les chimpanzés utilisait probablement des outils simples pour effectuer des tâches similaires. Par homologie, nous pouvons imaginer les capacités cognitives de nos ancêtres disparus.
Mais les primates ne sont pas les seuls animaux capables d’utiliser des outils. Les corbeaux de Nouvelle-Calédonie utilisent des objets droits tranchants dans leur environnement pour creuser des vers difficiles à atteindre dans les troncs d’arbres., Des chercheurs de l’Université D’Oxford ont découvert qu’en laboratoire, ces corbeaux fabriqueraient leurs propres outils en pliant des morceaux de fil en formes crochues pour extraire les aliments des conteneurs.
« Ce sont des animaux très intelligents, et ils ont la capacité de résoudre des tâches et d’aller au-delà de leurs prédispositions biologiques de la même manière que nous le pouvons en tant qu’humains. C’est ainsi que nous pouvons conduire des voitures et fabriquer des perceuses électriques”, a déclaré Fitch.,
bien sûr, Fitch a ajouté, notre ancêtre commun avec crows n’était probablement pas un utilisateur d’outils, mais cette adaptation analogue nous permet de commencer à poser des questions importantes: pourquoi l’utilisation d’outils évolue-t-elle? Et pourquoi a-t-il évolué à toutes ces époques différentes, et de toutes ces manières différentes, à travers des organismes aussi distincts?
signaux, syntaxe et sémantique
parallèlement à l’utilisation d’outils, les humains partagent de nombreuses capacités cognitives avec d’autres espèces, y compris la formation de souvenirs, de catégories, d’émotions de base telles que la colère, la planification et l’établissement d’objectifs, et l’apprentissage des règles., Ces types de concepts non verbaux de base ont probablement fondé le langage sur plusieurs millions d’années d’évolution. Contrairement à l’utilisation d’outils, le langage semble être un trait que seuls les humains possèdent. Cependant, la plupart des composants du langage sont partagés avec d’autres espèces, a déclaré Fitch.
« La principale différence que nous avons avec les autres espèces n’est pas que nous avons quelque chose à penser, mais que nous pouvons communiquer ce que nous pensons,” at-il dit.
bien que certains chimpanzés et bonobos aient appris à signer ou à communiquer avec un clavier, aucun n’a jamais appris à dire « bonjour” ou à chanter « Joyeux anniversaire ».,” Ce n’est pas parce que les chimpanzés ne sont pas intelligents ou ne sont pas capables d’imiter, mais parce qu’ils ont une capacité très limitée à contrôler leurs vocalisations et à imiter les sons de leur environnement.
une hypothèse de longue date pour l’incapacité des primates à parler est qu’ils (et d’autres animaux) n’ont pas le larynx Descendant que possèdent les humains. Cependant, la plupart des informations sur les larynx d’animaux proviennent de dissections d’animaux morts. En tant que postdoc, Fitch s’est intéressé à la façon dont les animaux vivants communiquent., Jusqu’à présent, tous les mammifères qu’il a examinés abaissent leur larynx à une position humaine tout en faisant de fortes vocalisations; quand un chien aboie, le larynx se rétracte juste au moment de l’écorce, puis il remonte.
« ce qui est inhabituel chez nous, ce n’est pas que nous avons un larynx descendu, juste qu’il est tout le temps”, a expliqué Fitch.
cette recherche suggère que ce n’est pas l’anatomie vocale qui est cruciale pour le langage, mais plutôt quelque chose dans le cerveau., Une hypothèse de longue date est que la plupart des mammifères n’ont que des connexions indirectes de leur cortex moteur aux neurones qui contrôlent le tractus vocal, le larynx et la langue. Les humains, aussi, ont ces connexions neuronales, mais ont aussi des connexions directes du cortex moteur aux motoneurones qui contrôlent le larynx. C’est la clé qui donne aux humains le contrôle de nos voies vocales qui manquent aux chimpanzés.,
cependant, les humains ne sont pas les seuls animaux capables d’apprendre des vocalisations complexes; l’apprentissage vocal a évolué indépendamment chez les chauves-souris, les éléphants, les phoques, les cétacés et plusieurs clades différents d’oiseaux. En étudiant les corrélats neuronaux de l’apprentissage vocal dans une grande variété d’espèces, les chercheurs peuvent tester cette hypothèse de connexions neuronales directes. Jusqu’à présent, des études ont examiné deux clades d’oiseaux — les oiseaux chanteurs et les perroquets — et dans les deux cas, l’hypothèse a tenu., Les oiseaux ayant des capacités d’apprentissage vocal ont ces connexions directes, tandis que les oiseaux qui ne sont pas des apprenants vocaux, tels que les colombes ou les poulets, ne le font pas.
« ma conclusion générale ici est qu’en adoptant une perspective comparative très large sur un large éventail d’espèces différentes, cela nous donne vraiment un outil puissant pour développer des hypothèses et aussi pour tester ces hypothèses”, a expliqué Fitch. « Nous pouvons tester à la fois des hypothèses évolutives mécanistes et fonctionnelles., »
syntaxe: le cœur du langage
approfondissant le sujet de la communication, Fitch a déclaré que la syntaxe, l’ensemble de règles qui détermine le sens d’une phrase, est vraiment au cœur du langage. Au-delà de la parole, les humains sont capables d’utiliser le langage sous de nombreuses formes: la langue des signes et l’écriture, par exemple, sont possibles grâce à notre capacité à utiliser une syntaxe avancée. Les singes peuvent ne pas être capables de parler, mais ils peuvent apprendre et exprimer des centaines de mots à travers des signes ou des claviers., Malgré la maîtrise d’un large vocabulaire, cependant, le niveau de syntaxe qu’ils obtiennent est approximativement celui d’un enfant de 2 ans-fondamentalement, ils ont la capacité de mettre deux mots ensemble. Bien que ce soit un niveau de syntaxe très limité, c’est toujours la syntaxe, donc il y a quelque chose en commun avec le langage humain.
Les humains n’interprètent pas le langage comme une simple chaîne de mots dans une séquence; surtout, nous sommes capables d’interpréter ces séquences comme ayant une structure hiérarchique d’ordre supérieur., Fitch et ses collègues tentent de déterminer quels composants linguistiques différents organismes possèdent en examinant leur capacité à apprendre des structures grammaticales simples par rapport à des structures plus complexes.
jusqu’à présent, des expériences comparatives ont montré que cette capacité à utiliser hiérarchique syntaxe peut être propre à l’homme. Dans une série d’expériences, les chercheurs ont tenté d’enseigner la grammaire hiérarchique à deux espèces d’oiseaux différentes: les pigeons et les keas. Keas sont un type de perroquet originaire de Nouvelle-Zélande, et ils sont connus pour être extrêmement intelligent., Plutôt que d’utiliser des enregistrements de discours, les chercheurs ont formé les oiseaux à reconnaître différents modèles visuels de formes abstraites. Même les pigeons-pas les oiseaux les plus intelligents — ont pu maîtriser les modèles séquentiels simples, mais bien qu’ils aient subi des semaines d’entraînement intensif, les deux groupes d’oiseaux n’ont pas appris la grammaire plus complexe.,
« donc, là où cela nous laisse en ce moment, c’est: beaucoup d’espèces différentes ont été montrées pour faire des grammaires à états finis très simples grammaires séquentielles, mais pour le moment, la seule bonne preuve d’aller au-delà de cela à la grammaire hiérarchique est pour les êtres humains”, a déclaré Fitch.
qu’est-ce qui permet exactement aux humains de faire ce saut linguistique? Fitch soupçonne que les humains ont développé une propension cognitive à déduire des structures arborescentes à partir de séquences difficiles ou impossibles pour d’autres animaux., Selon son hypothèse de dendrophilie, l’aptitude unique des humains à la syntaxe provient de l’interprétation automatique des séquences en morceaux hiérarchiques ramifiés. Pour arriver à ce prochain niveau de grammaire, les humains ont peut-être développé une forme supplémentaire de mémoire abstraite qui nous permet de garder une trace des phrases même après leur fin, a suggéré Fitch. Pour permettre cette nouvelle adaptation, les cerveaux humains ont peut-être renforcé les structures neutres requises pour le traitement du langage., Fitch a souligné que la zone de Broca est sept fois plus grande chez l’homme par rapport aux chimpanzés, ce qui en fait la zone la plus étendue du cerveau humain par rapport aux chimpanzés que nous connaissons. En outre, il est beaucoup plus interconnecté à d’autres structures cérébrales chez l’homme que chez les autres primates.
« pour moi, la possibilité la plus excitante est à nouveau dans la syntaxe”, a conclu Fitch. « Nous partageons beaucoup, mais une différence relativement faible en termes d’architecture cérébrale a fait une grande différence dans la capacité cognitive.”