L'évolution de l'apprentissage et de l'enseignement chez les animaux
Examiner comment les espèces acquièrent et transmettent leurs connaissances.
Ludovic Maisonneuve, L. Lehmann, C. Mullon
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Table des matières
- Acquisition des connaissances
- Facteurs influençant l'apprentissage
- Enseigner et son rôle dans l'apprentissage
- Évolution conjointe de l'apprentissage et de l'enseignement
- Modèle de dynamique d'apprentissage
- Dynamiques de connaissances générationnelles
- Connaissances individuelles et totales dans les populations
- Fécundité efficace et ses influences
- Impact de l'apprentissage et de l'enseignement sur la connaissance
- Effets de l'environnement sur l'apprentissage
- Variation et sélection des traits d'apprentissage
- Le syndrome de l'enseignant-innovateur
- Implications de l'enseignement chez des individus non liés
- Conclusion
- Source originale
Les animaux, y compris les humains, apprennent de leur environnement pour survivre et se reproduire. Ils peuvent acquérir des Connaissances à partir de leurs expériences ou en observant les autres. Ce processus d'apprentissage peut se faire de différentes manières : des parents aux petits, des générations plus âgées aux plus jeunes, ou entre pairs. Comment les animaux équilibrent leur temps et leur énergie entre ces méthodes d'apprentissage est ce qu'on appelle leur emploi du temps d'apprentissage. Comprendre comment ces emplois du temps évoluent est complexe car cela implique divers compromis et influences sociales.
Acquisition des connaissances
Les animaux obtiennent des connaissances grâce à :
- Apprentissage vertical : Apprentissage auprès des parents.
- Apprentissage oblique : Apprentissage auprès d’individus plus âgés qui ne sont pas des parents.
- Apprentissage individuel : Accumuler des connaissances à travers des expériences personnelles.
Ces méthodes d'apprentissage ont des coûts et des avantages différents. Par exemple, apprendre des autres peut prendre moins de temps et réduire les risques par rapport à essayer quelque chose tout seul. En général, les jeunes animaux apprennent plus des autres, et en grandissant, ils s'appuient davantage sur leurs propres expériences.
Les avantages de l'apprentissage social peuvent conduire à une accumulation de connaissances. Cela signifie qu'au fil des générations, les individus peuvent rassembler plus d'informations collectivement qu'ils ne le feraient seuls. Cette accumulation a été importante pour l'évolution des sociétés humaines et se retrouve chez de nombreuses autres espèces.
Facteurs influençant l'apprentissage
Plusieurs facteurs sont importants dans l'évolution des emplois du temps d'apprentissage :
- Coûts d'apprentissage : Combien ça coûte, en temps et en énergie, d'apprendre des autres par rapport à apprendre seul.
- Structure de la population : La manière dont les individus sont liés peut influencer l'apprentissage. Par exemple, apprendre auprès de la famille est souvent bénéfique.
- Variabilité environnementale : À quel point l'environnement change au fil du temps peut influencer si l'apprentissage social ou individuel est plus efficace.
Quand les individus apprennent des autres, l'efficacité de ce qu'ils apprennent peut dépendre considérablement de ce que leurs pairs ou parents savent.
Enseigner et son rôle dans l'apprentissage
Enseigner, c'est quand un individu aide un autre à apprendre, souvent au détriment de l'enseignant. Ces comportements peuvent inclure guider, modifier l'environnement pour un meilleur apprentissage, ou récompenser les apprenants pour des comportements spécifiques. L'enseignement se produit souvent entre individus liés car les bénéfices peuvent s'étendre à la famille.
Quand l'enseignement est impliqué, cela influence à la fois l'apprentissage et la transmission des connaissances dans une population. Par exemple, si les parents enseignent à leurs petits, il peut être logique pour les jeunes animaux de passer plus de temps à apprendre d'eux et moins des autres.
Évolution conjointe de l'apprentissage et de l'enseignement
Les emplois du temps d'apprentissage et les méthodes d'enseignement peuvent évoluer ensemble. Seuls certains emplois du temps d'apprentissage permettent un enseignement efficace. Par exemple, si un emploi du temps d'apprentissage soutient l'apprentissage vertical, cela crée des opportunités pour les parents d'enseigner à leurs petits.
Si les individus développent de meilleures méthodes d'enseignement, cela peut entraîner des changements dans les emplois du temps d'apprentissage qui améliorent les connaissances au fil des générations. Si l'enseignement améliore la transmission des connaissances, cela peut permettre des stratégies d'apprentissage plus efficaces au sein de la population.
Modèle de dynamique d'apprentissage
Pour examiner comment l'enseignement et les emplois du temps d'apprentissage évoluent, les chercheurs peuvent créer des modèles mathématiques. Ces modèles prennent en compte une population où les individus peuvent apprendre de différentes manières. Ils montrent que lorsque l'enseignement a lieu, il y a un impact significatif sur la façon dont les connaissances s'accumulent au fil des générations.
Le modèle suppose que les individus peuvent investir leur temps à apprendre des parents, des autres ou à travers des expériences personnelles. L'enseignement peut accélérer les processus d'apprentissage. Le taux auquel les connaissances s'accumulent dépend de la manière dont les individus apprennent les uns des autres.
Dynamiques de connaissances générationnelles
Dans une génération donnée, les jeunes apprennent d'abord de leurs parents, puis d'autres adultes, et enfin de leurs propres expériences. Lors de cet apprentissage, ils peuvent rencontrer de nouvelles idées qui augmentent leurs connaissances. Les parents peuvent investir de l'énergie dans l'enseignement, même si cela a un coût.
Les connaissances apprises socialement peuvent ne pas rester utiles indéfiniment. À mesure que de nouvelles générations émergent, la pertinence des anciennes connaissances peut diminuer. Ce processus varie d'une génération à l'autre et peut dépendre de la fréquence à laquelle l'environnement change.
Connaissances individuelles et totales dans les populations
Au fur et à mesure que les individus apprennent, ils accumulent des connaissances qui peuvent avoir un impact sur leur succès reproductif. Les connaissances tendent à augmenter le nombre de petits qui survivent jusqu'à l'âge adulte. Dans une population, à mesure que les connaissances s'accumulent, le savoir total disponible pour les individus augmente aussi.
Quand les individus apprennent des autres, la dynamique des connaissances dans la population change. Si de nombreux individus produisent des connaissances uniques grâce à des expériences personnelles, le savoir global dans la communauté augmente considérablement. À l'inverse, si la plupart des individus apprennent les mêmes choses, il y a moins d'augmentation des connaissances totales.
Fécundité efficace et ses influences
La connaissance d'un individu peut affecter directement son succès en reproduction. Ceux qui en savent plus peuvent produire plus de petits, mais les coûts de l'enseignement peuvent réduire le nombre de petits si les parents passent trop de temps à enseigner plutôt qu'à s'en occuper.
Trois effets principaux influencent la reproduction d'un individu :
- Plus un individu a de connaissances, plus il peut produire de petits.
- Enseigner demande des efforts, ce qui peut réduire d'autres responsabilités parentales.
- La concurrence pour les ressources entre les petits peut être influencée par le niveau d'enseignement fourni par le parent.
En gros, un équilibre entre enseigner, apprendre et se reproduire est essentiel pour réussir dans une population.
Impact de l'apprentissage et de l'enseignement sur la connaissance
L'évolution des comportements d'apprentissage et d'enseignement peut améliorer le transfert de connaissances au sein des populations. L'enseignement influence le temps que les individus allouent à différentes méthodes d'apprentissage. Quand les parents enseignent efficacement, leurs petits ont tendance à acquérir des connaissances plus rapidement et peuvent ensuite passer à l'apprentissage individuel quand ils ont suffisamment de base.
L'évolution conjointe de l'apprentissage et de l'enseignement peut conduire à plus de connaissances dans la population, ce qui, à son tour, peut soutenir un meilleur succès reproductif et la croissance de la population.
Effets de l'environnement sur l'apprentissage
L'environnement joue un rôle crucial dans la façon dont les comportements d'apprentissage se forment. Dans des environnements stables où les connaissances restent pertinentes, l'apprentissage social peut être avantageux. En revanche, quand les conditions changent rapidement, l'apprentissage individuel peut prendre le pas car il permet aux individus de s'adapter rapidement.
La quantité de variation des connaissances parmi les individus peut aussi influencer quelles méthodes d'apprentissage sont favorisées. Lorsque les individus rencontrent différents défis ou stimuli, il y a plus de chances de créer des connaissances uniques, ce qui peut contribuer à l'apprentissage global de la population.
Variation et sélection des traits d'apprentissage
Les traits associés à l'acquisition de connaissances peuvent varier considérablement entre différentes espèces. Que ce soit en raison de différences génétiques ou d'expériences personnelles, de telles variations peuvent mener à des efficacités d'apprentissage différentes. Certaines études ont indiqué que les individus qui se fient beaucoup à une forme d'apprentissage peuvent le faire au détriment d'une autre, suggérant un compromis.
Il y a souvent une corrélation au sein des populations entre l'enseignement et l'apprentissage individuel. Ceux qui investissent dans l'enseignement consacrent souvent moins de temps à l'apprentissage social puisque l'enseignement peut rationaliser le transfert de connaissances aux petits.
Le syndrome de l'enseignant-innovateur
Dans les populations où l'enseignement est courant, on peut observer un phénomène appelé le "syndrome de l'enseignant-innovateur". Cela signifie que les individus qui enseignent fréquemment innovent également davantage grâce au temps économisé en faisant moins d'apprentissage social. Cependant, ceux qui enseignent peuvent encourir des coûts, ce qui peut mener à un équilibre des stratégies au sein de la population.
La distribution des traits d'apprentissage peut révéler des schémas où les individus répondent de manière adaptative à leur environnement, entraînant des changements dans la manière dont les connaissances s'accumulent au fil du temps.
Implications de l'enseignement chez des individus non liés
Bien que l'enseignement se produise généralement entre parents et enfants, comme dans les interactions entre parents et descendants, il existe des cas où des individus non liés s'engagent aussi dans l'enseignement. Cela peut se produire dans des groupes sociaux où les comportements coopératifs sont répandus. Par exemple, dans certaines sociétés humaines, l'enseignement se produit largement, pas seulement entre proches, soulignant l'importance des connaissances partagées pour le succès collectif.
L'enseignement peut fournir des avantages qui s'étendent au-delà du récipiendaire immédiat. Des non-parents peuvent aussi acquérir des compétences ou des connaissances précieuses grâce à ces interactions, ce qui peut renforcer les liens communautaires et le progrès collectif.
Conclusion
En résumé, l'évolution des comportements d'enseignement et d'apprentissage joue un rôle significatif dans la manière dont les connaissances sont acquises et transmises au sein des populations. Ces processus sont influencés par une variété de facteurs, y compris les conditions environnementales, les relations individuelles et les coûts inhérents à l'enseignement.
À mesure que la compréhension des dynamiques entre les emplois du temps d'apprentissage et l'enseignement continue de croître, cela mettra en lumière les complexités de l'évolution des connaissances non seulement chez les animaux, mais aussi dans les sociétés humaines. Cela a des implications pour comprendre le développement culturel et la transmission des compétences à travers les générations. En examinant ces relations, nous acquérons un aperçu des caractéristiques uniques de l'apprentissage et de l'accumulation de connaissances qui définissent les espèces, y compris les humains, à travers l'histoire.
Source originale
Titre: The coevolution of learning schedules and teaching enhances cumulative knowledge and drives a teacher-innovator syndrome
Résumé: Natural selection shapes how individuals learn and acquire knowledge from their environment. Under the right conditions, this can lead to the evolution of learning schedules--how individuals allocate resources to acquire knowledge throughout their lifespan--that promote the accumulation of knowledge across generations ("cumulative knowledge" or "cumulative culture"). In spite of having been observed across multiple taxa, the role of parental teaching in this evolutionary process remains understudied. Using mathematical modelling, we show that learning schedules and parental teaching coevolve, resulting in greater time spent learning individually and innovating, as well as greater inter-generational transfer of knowledge from parent to offspring. These outcomes together enhance cumulative knowledge. Our analyses further reveal that within populations, selection typically favours an association between teaching and individual learning whereby some individuals innovate and teach within the family ("knowledge producers" with extensive knowledge), while others teach less and learn socially outside of the family ("knowledge scroungers" with less knowledge). Overall, our findings indicate that the coevolution of learning schedules and teaching promotes knowledge accumulation within and between generations, and favours diversity within and between populations in knowledge acquisition, possession and transmission.
Auteurs: Ludovic Maisonneuve, L. Lehmann, C. Mullon
Dernière mise à jour: 2024-12-11 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.28.601211
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.28.601211.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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