B2 · Episode 4 · 5:42
When the environment changes
In the simulation, diversity falls to zero. That is unsurprising in a fixed environment; in the real world the environment keeps changing, and so does evolution.
Source：Nathan / skeptikon.fr · License：CC0 1.0
Transcript
Notez un truc intéressant qui s'est produit deux fois:
Notice an interesting phenomenon that occurred twice:
la diversité des organismes, sans compter les mutants,
the diversity of organisms, excluding mutants,
est tombée à zéro. L'environnement dans lequel ces organismes vivent étant fixe,
dropped to zero. Since the environment these organisms live in is fixed,
moi en fait ça ne me surprend pas.
this doesn’t actually surprise me.
Dans le monde réel toutefois, comme Thomas nous l'a expliqué,
In the real world, however—as Thomas explained to us—
l'environnement n'est pas stable,
the environment is not stable,
et un ensemble d'organismes qui diffèrent peu les uns des autres aura du mal à
and a group of organisms with little variation among them will struggle to
évoluer face aux changements environnementaux, risquant l'extinction.
adapt to environmental changes, risking extinction.
Quand on parle de sélection par l'environnement, on parle du climat,
When we talk about environmental selection, we mean climate,
du milieu, mais également des interactions avec les autres espèces.
habitat, and also interactions with other species.
Imaginons des petits humains qui décident de cultiver toujours exactement la même
Imagine tiny humans who decide to always grow exactly the same
pomme de terre pour maximiser le rendement.
potato variety to maximize yield.
Un champignon qui aime beaucoup les pommes de terre n'a alors plus qu'à attendre
A fungus that loves potatoes just has to wait
d'avoir une mutation chanceuse lui permettant d'exploiter une faille d'un pied de
for a lucky mutation
pomme de terre pour se répandre efficacement à toutes les pommes de terre du pays et
that enables it to exploit a weakness in a potato plant and spread effectively to all potatoes in the country,
en détruire une grande partie.
destroying a large portion of them.
Voilà en gros ce qui s'est passé pendant la grande famine d'Irlande qui a fait tout
Roughly speaking, this is what happened during the Great Irish Famine,
de même un million de morts.
which caused about one million deaths.
Dans l'agriculture, on réduit volontairement la diversité pour avoir un meilleur
In agriculture, people deliberately reduce biodiversity to gain better control.
contrôle. Cela n'empêche pas la survie de la variété,
This doesn’t prevent the variety from surviving,
vu qu'on fait tout pour qu'elle survive,
since we do everything possible to keep it alive;
mais ça illustre bien l'augmentation de vulnérabilité que ça induit face à un
yet it clearly illustrates how vulnerability increases
environnement changeant.
in a changing environment.
Dans l'algorithme évolutionnaire présenté par Nathan,
In the evolutionary algorithm presented by Nathan,
un environnement qui change reviendrait à avoir une expression mathématique qui
a changing environment corresponds to a mathematical expression that changes between iterations,
change entre les itérations.
meaning the formula used differs with each iteration.
Les algorithmes évolutionnaires fonctionnent aussi très bien lorsqu'il y a non pas
Evolutionary algorithms also work very well when there isn’t
une mais plusieurs quantités sur lesquelles jouer.
just one, but several quantities to adjust.
Prenez l'expression suivante: on veut trouver la valeur de x et de y qui minimise
Consider this expression: we want to find the values of x and y that jointly minimize
ensemble l'expression.
the expression.
On démarre d'une population initiale,
We start with an initial population,
générée au hasard et qui se répartit cette fois sur deux axes,
randomly generated and spread this time across two axes,
puisque chaque organisme possède deux caractéristiques biologiques:
since each individual possesses two biological traits:
une valeur de x et une valeur de y.
a value for x and a value for y.
À chaque cycle, les organismes les moins adaptés sont éliminés,
In each cycle, the least-fit individuals are eliminated,
tandis que les survivants se reproduisent et donnent des nouveau- nés similaires aux
while survivors reproduce, yielding offspring similar to their parents.
parents. Des mutants sont aussi introduits.
Mutants are also introduced.
Les générations se succédant, admirez comment lentement mais sûrement,
As generations succeed one another, watch how—slowly yet surely—the whole population moves toward
l'ensemble se dirige vers le minimum de l'expression.
the expression’s minimum.
Encore une fois, on observe un déclin de la diversité à mesure que les générations
Once again, we observe a decline in diversity as generations
passent et que leur environnement ne change pas.
pass and their environment remains unchanged.
Le minimum est finalement trouvé dans les environs de x égal à- 0,
The minimum is ultimately found near x equals -0.55
55 et y égal à- 1, 55.
and y equals -1.55.
Revenons- en à l'école de médecine d'Harvard.
Let’s return to Harvard Medical School.
Les chercheurs y ont construit une grosse boîte de soixante centimètres de large
Researchers there built a large box 60 centimeters wide
pour cent vingt centimètres de long, et l'ont remplie, par bandes,
and 120 centimeters long,
de différentes concentrations en antibiotiques,
then filled it, in strips, with varying concentrations of antibiotics,
les deux bandes externes n'en contenant pas,
with the two outermost strips containing no antibiotics,
la bande centrale en contenant une très forte concentration.
and the central strip containing a very high concentration.
Des bactéries non résistantes sont relâchées aux deux extrémités et s'emparent très
Non-resistant bacteria are released at both ends,
rapidement des deux bandes externes,
and they quickly colonize the two outer strips,
mais n'arrivent dans un premier temps pas à aller vers le centre.
but initially cannot move toward the center.
Plusieurs mutants finissent toutefois par s'emparer des bandes B et H,
However, several mutants eventually take over bands B and H,
mais ils doivent tous s'arrêter face à la concentration encore plus élevée des
yet they all stall when facing the even higher concentration of
bandes C et G.
bands C and G.
Ce n'est toutefois qu'une question de temps avant que de nouveaux mutants
It’s only a matter of time, however, before new mutants
apparaissent et s'en emparent.
emerge and seize them.
Après onze jours environ, on rencontre des bactéries jusque dans la zone centrale.
After about eleven days, bacteria appear even in the central zone.
Tout ce qu'il aura fallu pour y arriver,
All it takes to get there is
c'est une accumulation de mutations qui se fait naturellement.
a natural accumulation of mutations.
Une fois les bactéries relâchées,
Once the bacteria were released,
les chercheurs n'ont rien fait à part regarder. Dans cette expérience spectaculaire,
the researchers did nothing but observe. In this spectacular experiment,
les mécanismes de l'évolution travaillent contre nous.
evolutionary mechanisms work against us.
Pour éviter de se retrouver dans cette situation, c'est simple:
To avoid ending up in this situation, it’s simple:
il faut absolument éviter la surconsommation d'antibiotiques.
we must absolutely avoid overusing antibiotics.
Dans de nombreux jeux, le meilleur coup, c'est de ne pas jouer.
In many games, the best move is not to play.
À l'inverse, la résolution du problème de cajou par un algorithme évolutionnaire
Conversely, solving the cashew problem with an evolutionary algorithm
constitue un exemple d'exploitation des mécanismes évolutifs à notre avantage.
is an example of harnessing evolutionary mechanisms to our advantage.
Voici un autre exemple de cette exploitation à notre avantage.
Here is another example of such application to our advantage.
En 2006, l'antenne à l'écran a été embarquée sur trois microsatellites.
In 2006, the screen antenna was installed on three microsatellites.
Pour obtenir cette forme inhabituelle,
To obtain this unusual shape,
on est parti d'une population simulée d'antennes aux formes variées.
researchers started from a simulated population of antennas with varied shapes.
À chaque cycle, les antennes les moins adaptées,
In each cycle, the least-adapted antennas—
c'est- à- dire celles qui fonctionnaient le moins bien,
that is, those performing worst—
ont été éliminées et de nouvelles, certaines mutantes,
were eliminated, and new antennas were added—some resulting from mutations,
d'autres similaires aux survivantes, ont été ajoutées.
others resembling the survivors.
La forme finale qui a été embarquée sur les microsatellites ressemble à une
The final shape selected and installed on the microsatellites resembles
technologie extraterrestre, mais cette antenne fonctionne et la mission qui en a
extraterrestrial technology—but this antenna works,
fait usage a été un succès.
and the mission using it was a success.
Sur cette planète, on croise beaucoup de gens qui n'aiment pas ces histoires
On this planet, we meet many people who dislike these evolutionary stories.
d'évolution. Le fait que notre environnement a toujours changé lentement mais
The fact that our environment has always changed slowly but surely,
sûrement et que les organismes vivants sont capables de s'adapter à ces changements
and that living organisms can adapt to these changes,
sans aide extérieure secoue les confortables croyances de certains.
without outside help—shakes the comfortable beliefs of some people.
Aujourd'hui encore, l'évolution est combattue avec ardeur.
Even today, evolution is fiercely opposed.
Certains arguent qu'elle est fausse,
Some argue that it is false,
qu'elle ne fait pas consensus scientifique, qu'elle n'explique pas notre monde,
that it lacks scientific consensus and fails to explain our world,
et en viennent parfois même à nier les résultats d'expériences reproductibles comme
and sometimes even deny the results of reproducible experiments,
celles réalisées à Harvard.
such as those conducted at Harvard University.
Mais est- ce que vous référer à un livre sacré pour expliquer notre monde est une
But is appealing to a sacred book to explain our world a good idea?
bonne idée? Ces livres ont beau expliquer pas mal de choses,
Though these books do explain many things,
la science explique simplement davantage et mieux ce qui nous entoure,
science simply explains more—and better—what surrounds us,
nous donnant plus d'outils pour améliorer notre condition que n'importe quel livre
giving us more tools to improve our condition than any sacred book.
sacré. Si vous souhaitez vous former à défendre l'évolution,
If you wish to learn how to defend evolution,
il y a une solution: un manuel d'autodéfense darwinienne rédigé par Thomas en 2019.
there’s a ready solution: Thomas’s 2019 manual, ‘Darwinian Self-Defense’.
Combattre l'obscurantisme, ce n'est pas réservé à vos vidéastes favoris,
Fighting obscurantism isn’t reserved for your favorite YouTubers,
vous aussi, vous pouvez le faire.
you too can do it.
Et pour marquer le coup, dans un mois,
And to mark the occasion, in one month,
un exemplaire du livre sera expédié à une personne au hasard parmi ceux à avoir
a copy of the book will be sent to one person chosen at random among those who retweet the currently pinned tweet,
retweeté le message en ce moment épinglé sur twitter.
and
Com/ chasceptique, ainsi qu'à une personne parmi ceux à avoir partagé le post en ce
one person chosen at random among those who share the currently pinned Facebook post—both will receive a copy.
moment épinglé sur facebook.
Also, visit chasceptique.com.
Com/ chasceptique.
chasceptique.com