Tipping points in Sciences et Avenir

My recent paper, “Social tipping points in animal societies”, led by Jonathan Pruitt, was covered (in French!) by the website Sciences et Avenir.

From the article in Sciences et Avenir:

Au delà de 31°C, ces araignées arrêtent de coopérer et se battent

Des chercheurs ont décrit le concept de “point de bascule” chez les animaux sociaux. Une fois ces seuils atteints, certaines espèces adoptent des comportements singuliers.

Certaines espèces animales vivent en groupe, formant des systèmes complexes à la stabilité… relative. Ils peuvent être amenés à un “point de bascule” ou “tipping point” en anglais. Un concept qui a été décrit tout d’abord par le professeur de sciences politiques Morton Grodzins, mort en 1964, afin de décrire la ségrégation raciale aux États-Unis*. Une équipe de recherche pilotée par des scientifiques de l’institut de Santa Fe (États-Unis) a transposé ce concept à l’étude du comportement animal. Dans un article paru le 19 septembre 2018 dans la revue Proceedings of the Royal Society B, ils définissent dans ce domaine, les points de basculement comme des “changements drastiques dans la dynamique des systèmes qui surviennent après des petites modifications des conditions environnementales“.

Chez les Anelosimus studiosus, au delà de 31°C, rien ne va plus

Ces points de bascule peuvent donc être provoqués par différents changements comme un manque de ressources (nourriture), une hausse ou une diminution de la température, un risque de prédation accru ou encore, des facteurs anthropogéniques. Ils s’accumulent jusqu’à modifier profondément le fonctionnement du groupe : les spécimens peuvent changer de comportement, dégradant par exemple les interactions entre congénères, et faisant voler en éclat la cohésion du groupe. L’exemple le plus frappant décrit par les chercheurs est sans doute celui des araignéeAnelosimus studiosus. Ces dernières évoluent en colonie, coopérant les unes avec les autres, allant même jusqu’à partager leurs proies. Si les conditions environnementales changent, l’entraide se poursuit…jusqu’au point de bascule. “Quand la colonie vit sous une température plutôt fraiche (moins de 27°C), elles sont généralement calmes et coopérantes mais entrent dans des luttes intestines à des températures élevées (au-dessus de 31°C)“, souligne l’étude. Un phénomène par ailleurs retrouvé chez les humains. Ces araignées se calment-elles dès que la température redescend ? Pas vraiment : selon les chercheurs, lorsque le seuil de 31°C est à nouveau franchi, elles poursuivent leurs querelles. Elles ont besoin d’une température située entre 27 et 28°C pour enfin retrouver leur calme. Autrement dit, à 29°C les Anelosimus studiosus peuvent coopérer ou se battre. Tout dépend de leur “histoire”.

L’intérêt de connaître ces points de bascule

Mais les points de bascule ne font pas nécessairement tomber les groupes dans le chaos. Ils peuvent par exemple déclencher un mouvement collectif ou conduire – et dans ce cas ils deviennent un point de non-retour – à un changement de sexe chez les espèces présentant un hermaphrodisme successif. Pour les chercheurs, leur étude présente plusieurs intérêts dont un principal : prévoir comment des groupes d’animaux réagissent aux modifications profondes de l’environnement et donc, au changement climatique ou encore à la destruction de leur habitat. Des informations nécessaires à leur conservation.

*Dans les années 1970, Morton Grodzins parla de “point de bascule” pour décrire la mise à l’écart des familles noires aux Etats-Unis. Comme l’explique le journaliste Malcolm Gladwell dans son livre, Le point de bascule : Comment faire une grande différence avec de très petites choses, ce terme a en effet d’abord été utilisé pour parler de la “ruée des Blancs vers les banlieues, dans le nord-est des États-Unis“. Cette population restait sur place jusqu’à ce qu’une certaine proportion de familles noires américaines ne s’installent dans le voisinage. Une fois ce seuil atteint, “la plupart des Blancs partaient immédiatement“. Le racisme provoquait alors le “basculement” de la communauté.

In English (via Google Translate)

Beyond 31 ° C, these spiders stop cooperating and fight

Researchers have described the concept of “tipping point” in social animals. Once these thresholds are reached, some species adopt singular behaviors.

Some animal species live in groups, forming complex systems with relative stability. They can be brought to a ” tipping point” or ” tipping point” in English. A concept that was first described by Professor of Political Science Morton Grodzins, who died in 1964, to describe racial segregation in the United States *. A research team led by scientists from the Santa Fe Institute (USA) has transposed this concept to the study of animal behavior. In an article published September 19, 2018 in the journal Proceedings of the Royal Society B , they define in this field, tipping points as “drastic changes in the dynamics of systems that occur after small changes in environmental conditions “.

At  Anelosimus studiosus, beyond 31 ° C, nothing goes

These tipping points can therefore be caused by various changes such as a lack of resources (food), a rise or fall in temperature, a risk of increased predation or even anthropogenic factors. They accumulate to profoundly alter the functioning of the group: the specimens can change their behavior, degrading for example the interactions between congeners, and shattering the cohesion of the group. The most striking example described by the researchers is undoubtedly that of the spider s  Anelosimus studiosus . The latter evolve in colony, cooperating with each other, even sharing their prey. If environmental conditions change, mutual aid continues … until at the tipping point. “When the colony lives in a rather cool temperature (below 27 ° C), they are usually calm and cooperating but fall into infighting at high temperatures (above 31 ° C) , “said the study. A this phenomenon is also found in humans.These spiders calm down when the temperature goes down? Not really: according to researchers, when the threshold of 31 ° C is crossed again, they continue their quarrels.They need a temperature is between 27 and 28 ° C to finally find their calm.In other words, at 29 ° C the  Anelosimus studiosus can cooperate or fight, depending on their “history”.

The interest of knowing these tipping points

But tipping points do not necessarily make groups fall into chaos. They can for example trigger a collective movement or lead – and in this case they become a point of no return – to a sex change in species with successive hermaphroditism. For the researchers, their study presents several interests, one of which is to predict how groups of animals react to profound changes in the environment and therefore to climate change or the destruction of their habitat. Information necessary for their conservation.

* In the 1970s, Morton Grodzins spoke of “tipping point” to describe the black shelving in the United States . As the journalist Malcolm Gladwell explains in his book, The tipping point: How to make a big difference with very small things , this term was indeed first used to talk about the ” rush of whites to the suburbs, in the northeastern United States “. This population remained on the spot until a certain proportion of Black American families settled in the neighborhood. Once this threshold was reached, ” most whites left immediately “. Racism then provoked the “tipping over” of the community.