Pourquoi la culture évolue-t-elle parfois par le biais de soudaines poussées d’innovation ?

Les êtres humains héritent de nombreux traits génétiques directement de leurs parents. Cependant, les traits culturels – outils, croyances et comportements qui sont transmis par l’apprentissage – peuvent être transmis non seulement par les parents, mais aussi par les enseignants et les pairs. De nombreux animaux ont appris des comportements, mais les êtres humains sont particulièrement doués pour tirer parti des connaissances existantes afin d’innover davantage. Cette capacité, connue sous le nom de culture cumulative, a été saisie par Sir Isaac Newton lorsqu’il a déclaré : « Si j’ai vu plus loin, c’est en me tenant sur les épaules des géants ».

Nous pouvons voir la preuve de cette culture cumulative dans les archives archéologiques ; au fil du temps, le nombre d’outils utilisés par les gens augmente de plus en plus. Mais le dossier archéologique révèle également un autre schéma : il y a aussi des preuves de pertes de culture à grande échelle. Par exemple, les fouilles archéologiques suggèrent que les populations autochtones de Tasmanie ont perdu de nombreuses technologies au fil du temps, notamment des filets, des outils en os et des vêtements chauds, même si ces outils pouvaient encore être utiles.

Et il ne semble pas que l’accumulation culturelle se fasse simplement à travers le temps à un rythme régulier. Les archives archéologiques montrent des preuves d’importantes innovations survenues après des périodes relativement longues de peu de changements. Par exemple, les premières traces archéologiques humaines sont principalement constituées d’outils en pierre datant d’environ deux millions d’années. Puis, il y a environ 60 000 à 30 000 ans, les archéologues découvrent une explosion d’activités créatives, telles que des sites funéraires, des formes d’art, notamment des peintures rupestres et des statues, ainsi que des outils gravés en os et en bois de cervidés.

Peintures rupestres de Bradshaw trouvées dans la région du nord-ouest du Kimberley, en Australie occidentale. ( domaine public )

Le processus de changement dans la fréquence et la distribution des traits culturels au fil du temps est connu sous le nom d’évolution culturelle. Mais qu’est-ce qui l’anime ? Pourquoi l’inventaire des outils s’élargirait-il à certains moments et diminuerait-il à d’autres ? Ce sont des questions qui intriguent les archéologues depuis des décennies. Nous proposons un nouveau modèle qui, selon nous, aborde certains aspects de la manière dont l’évolution culturelle se produit – et, surtout, il repose sur l’idée que toutes les innovations ne se produisent pas de la même manière.

Parfois, nos ancêtres utilisaient le même type d’outils en pierre sans aucune amélioration pendant des millénaires. В Михайлюк , CC BY

Modéliser les progrès de la culture

Comme il n’est pas possible (ou éthique) de manipuler expérimentalement de grands groupes de personnes, les scientifiques font des modèles mathématiques pour essayer de comprendre comment les traits culturels évoluent. Un tel modèle est un ensemble de règles qui décrivent les mécanismes qui peuvent sous-tendre le processus qui nous intéresse.

Par exemple, un modèle d’évolution culturelle pourrait utiliser des équations pour décrire le rythme auquel les individus inventent de nouvelles choses, transmettent leurs connaissances et apprennent des autres. Ces équations dépendraient d’un certain nombre de paramètres, tels que la taille de la population et le taux d’invention et d’apprentissage.

Un modèle peut être exploré de manière analytique, en calculant les modèles prévus par l’ensemble des équations, ou il peut être exploré à l’aide de simulations informatiques. Dans notre recherche, nous avons fait les deux.

La plupart des modèles d’évolution culturelle étudient la diffusion des technologies et des comportements qui existent déjà dans une population. Dans notre article sur le PNAS, rédigé en collaboration avec Marcus Feldman de Stanford, nous présentons un nouveau modèle d’évolution culturelle. La différence de notre modèle est assez simple : nous ne supposons pas que toutes les innovations humaines sont créées de la même manière.

Observer les prévisions de notre modèle

Travailler avec un modèle, c’est un peu comme jouer à un jeu de simulation scientifique. Sur l’ordinateur, nous simulons une population humaine d’une certaine taille. Nous fixons les règles pour qu’un certain nombre de processus d’innovation interdépendants se produisent à des rythmes différents. Par exemple, les inventions qui peuvent être considérées comme des « coups de génie » peuvent être rares, tandis que l’invention d’outils qui sont des versions d’outils existants peut être plus fréquente.

Une fois que les gens ont compris comment pêcher avec un filet, des améliorations et des combinaisons supplémentaires avec les technologies existantes peuvent apparaître rapidement et avec force. Hans A Rosbach , CC BY-SA

Nous autorisons de nouveaux « grands bonds » dans la connaissance à un certain rythme par personne. Une fois qu’un membre de la population a fait l’un de ces rares grands bonds, d’autres innovations peuvent se produire plus facilement. Par exemple, l’invention d’un filet de pêche pourrait conduire à d’autres outils connexes – peut-être un poids pour faire couler le filet – ou à des combinaisons avec d’autres outils, comme l’ajout d’une canne pour le manier.

Ces différents processus d’innovation – idées fulgurantes et améliorations progressives – se produisent à des rythmes différents. Les relations entre eux déterminent si l’accumulation d’outils se fait par étapes. Si les grands sauts d’innovation sont assez courants, le nombre d’outils dans la population peut afficher une croissance régulière et accélérée. En revanche, si les innovations à grand saut sont rares, mais que les populations inventent facilement des outils connexes et combinent fréquemment des technologies existantes en de nouveaux outils, alors chaque nouveau grand saut entraînera une explosion rapide d’innovations culturelles selon un schéma ponctuel.

Notre modèle tient compte de deux autres facteurs importants qui contribuent à l’évolution culturelle. Le premier est la distribution différentielle des connaissances dans une population. Nous fixons les « règles » de notre modèle de manière à ce que les connaissances puissent être concentrées dans un sous-ensemble de la population, comme les médecins. Lorsque les connaissances sont limitées à un petit groupe, le risque de les perdre est plus grand.

Deuxièmement, notre modèle tient compte de l’impact du changement environnemental. Des outils peuvent être perdus suite à un changement d’environnement – pensez à un climat qui se réchauffe ou se refroidit – ou à une migration vers un nouvel endroit où les outils existants ne sont pas particulièrement utiles. Notre modèle tient compte des environnements dans lesquels chaque outil est utile – un filet de pêche ne sera pas aussi utile dans la savane, par exemple. Les outils sont plus susceptibles d’être perdus lorsqu’ils ne sont pas utiles dans l’environnement actuel.

Les raisons réelles de ce que prévoit le modèle

Les chercheurs continuent à débattre des raisons de l’explosion soudaine de l’accumulation culturelle dans les archives archéologiques. Le consensus général attribue ce schéma à des événements extérieurs. Les êtres humains présentent une ruée d’idées nouvelles due à un changement d’environnement (un défi de survie causé par la sécheresse, par exemple) ou à l’évolution de nouvelles capacités cognitives (des cerveaux de plus en plus gros et puissants).

Notre modèle démontre que ce schéma ponctuel d' »explosions culturelles » pourrait en fait être une caractéristique de l’évolution culturelle elle-même, jouant un rôle aux côtés d’autres processus évolutifs et environnementaux. Tant que certaines innovations dépendent de l’existence d’autres innovations – ce qui est une caractéristique fondamentale de la culture humaine – il faut s’attendre à ce genre d’explosions dans les nouvelles technologies.

Nos recherches jettent un nouvel éclairage sur l’évolution culturelle, en approfondissant notre compréhension de l’évolution humaine ancienne. Elle reflète également la manière dont l’innovation pourrait conduire à des technologies futures encore inimaginables.

Image en vedette : Un moment particulièrement fécond pour l’innovation technologique ? Crédit : Viktor M Vasnetsov ( domaine public )

L’article « Pourquoi la culture évolue-t-elle parfois par le biais de soudaines poussées d’innovation ? de Nicole Creanza et Oren Kolodny a été publié à l’origine sur The Conversation et a été republié sous une licence Creative Commons.

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