Analyse des réseaux sociaux appliquée à l’éthologie et l’écologie

Sous la direction de Cédric Sueur

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En entendant les termes «  réseaux sociaux  », vous penserez probablement à Facebook ou Twitter. Dans ce livre, ce terme est évidemment à comprendre autrement. Les animaux interagissent et communiquent notamment au sujet de la nourriture et de la reproduction. Dans un milieu écologique donné, les espèces tissent des liens de compétition, d’exclusion, de prédation, de coopération. La façon dont les espèces et les individus interagissent influence le réseau qu’ils forment, réseau plus ou moins dense, centralisé ou modulaire. L’analyse de tels réseaux sociaux est un puissant outil mobilisé en éthologie et en écologie pour étudier la structure des sociétés à toute échelle, de l’individu à la population, entre individus de la même espèce ou d’espèces différentes, entre écosystèmes. Différentes interactions, intragroupes, intergroupes ou même interespèces (entre proies et prédateurs, par exemple) peuvent être analysées avec les mêmes méthodes. Cette généralité d’application signifie que nous pouvons étudier comment le comportement d’un individu ou d’une espèce influence le réseau, mais que nous pouvons également déterminer l’influence du réseau et de ses propriétés sur la survie et la reproduction des individus constituant un groupe ou une population. Ce type de boucle de rétroaction est essentiel dans la compréhension de l’émergence et de la stabilité des systèmes sociaux et écologiques. Cependant, la combinatoire qui résulte de ces interactions peut alors devenir considérable, et de fait, inextricable sans les outils adéquats (informatique, simulation numérique, modélisation, théorie des graphes, étude des systèmes complexes, etc.) que ce livre expose. Outre la présentation des enjeux scientifiques et appliqués de ces méthodes et démarches, on y lit la vitalité des interactions et convergences disciplinaires entre écologues, éthologues, généticiens des populations, informaticiens, mathématiciens…

Auteurs Frédéric Amblard, Camille Assali, Palmyre Boucherie, Christophe Bousquet, Céline Bret, Rémy Cazabet, Daniel Charbonneau, Alessandro Cini, Claire Doutrelant, Julie Duboscq, Jean-Loup Guillaume, Philipp Heeb, Franck Jabot, Raphaël Jeanson, Gerald Kerth, Stéphanie Manel, Mylène Mariette, ​François Massol, Johann Mourier, François Munoz, Cristian Pasquaretta, Marie Pelé, Nicolas Perony, Marie-Hélène Pillot, Serge Planes, Margaux Rat, Mélanie Roy, Marc-André Selosse, Sébastian Sosa, Cédric Sueur, ​Andréa Thiebault, Yann Tremblay, David Vogel
Titre Analyse des réseaux sociaux appliquée à l’éthologie et l’écologie
Édition 1re édition
Date de publication Avril 2015
Sous la direction de Cédric Sueur
ISSN 2425-5661
ISBN 978-2-919694-98-3
eISBN 978-2-919694-97-6
Support eBook PDF (couleur et hypertextes) ; Livre papier (noir et blanc)
Nombre de pages 514
Nombre de figures 61
Dimensions 17 x 24 cm
Prix livre papier 35 €
Prix eBook PDF 21,99 €
Mots-clé Ethologie, réseaux, écologie
CLIL 4042
BISAC (classifications thématiques) SCI086000
BIC (classifications thématiques) PS
Dewey 570

Avant-propos, Cédric Sueur (page 5)

Introduction, Cédric Sueur (page 7)

Chapitre 1 (page 21), Cédric Sueur, Sebastian Sosa & Nicolas Perony, De l’utilité de l’analyse des réseaux sociaux dans l’étude du comportement animal

1] Définition d’un réseau social

2] Propriétés globales d’un réseau social

3] Caractéristiques intrinsèques aux données issues du comportement animal et méthodes analytiques

4] Logiciels utilisés en analyses des réseaux sociaux

5] Mesurer les attributs et rôles des individus

6] Entre l’individu et le groupe  : mesures intermédiaires ou de communauté

7] Propriétés de la structure sociale à l’échelle du groupe

8] Comparer les réseaux

9] Conclusion

Chapitre 2 (page 49), François Massol, Franck Jabot, Stéphanie Manel, François Munoz, Etude des réseaux en écologie

1] Définitions, concepts et historique

1.1] Métapopulations et concepts associés

1.2] Ecologie du paysage

1.3] Les réseaux d’interaction

1.4] Propriétés topologiques des réseaux

2] Pourquoi s’intéresser aux réseaux en écologie ?

2.1] Origine et maintien de la diversité biologique

2.2] Dynamiques des systèmes écologiques

2.3] Complexité des réseaux d’interaction

2.4] Fonctionnement des écosystèmes

2.5] Distribution géographique des espèces

3] Les réseaux de contact

3.1] Réseaux de contact en épidémiologie

3.2] Dynamique de la biodiversité sur un réseau de contact

3.2.1] Connectivité de populations et de communautés dans un paysage hétérogène

3.2.2] Dynamique de réseaux de populations et de communautés

4] Les réseaux trophiques et autres réseaux multipartites

4.1] Modélisation des réseaux trophiques et des réseaux d’interaction

4.2] Méthodes empiriques pour l’étude des réseaux trophiques

4.3] Utilisation des réseaux bipartites et multipartites en écologie spatiale

Chapitre 3 (page 99), Yann Tremblay, Camille Assali, Andréa Thiebault, Raphaël Jeanson, Utilisation des nouvelles technologies dans la mesure des réseaux sociaux

1] Enregistrer les positions d’une multitude d’individus

1.1] Vidéo 3D

1.2] Radar

2] Enregistrer les interactions entre individus

2.1] Enregistreurs de proximité

2.2] Puces RFID

2.3] Caméras embarquées

2.4] Enregistreurs de plongée

3] Manipuler les interactions entre individus

3.1] Robots

3.2] Chirurgie/lésion

4] Les méthodes d’analyses

Chapitre 4 (page 119), Raphaël Jeanson, Daniel Charbonneau, Alessandro Cini, Cristian Pasquaretta, Réseaux d’interactions chez les insectes

1] Méthodologie

2] Réseaux sociaux chez les fourmis

3] Réseaux chez les guêpes

4] Réseaux sociaux chez la drosophile

5] Réseaux épidémiologiques

6] Conclusion

Chapitre 5 (page 137), Johann Mourier & Serge Planes, Réseaux sociaux chez les poissons

1] Méthodologie

1.1] Techniques de marquage et identification des individus

1.2] Acquisition des données

2] Intérêt des réseaux sociaux dans l’étude des poissons

2.1] Structure de population et organisation sociale

2.2] Familiarité et fidélité à un site

2.3] Coopération et décisions collectives

3] Directions futures

3.1] Étendre l’utilisation des réseaux sociaux à une plus grande diversité taxonomique

3.2] Structure génétique et rôle de l’apparentement dans les réseaux sociaux chez les poissons

3.3] Utiliser la théorie des réseaux sociaux pour comprendre les mécanismes des agrégations à grande échelle

Chapitre 6 (page 161), Palmyre Boucherie, Mylène Mariette, Margaux Rat, Philipp Heeb, Claire Doutrelant, Christophe Bousquet, Application de l’analyse des réseaux sociaux chez les oiseaux

1] Couples et jeunes  : caractérisation de l’organisation sociale de l’espèce

1.1] Soins parentaux et reproduction communautaire

1.2] Apport des réseaux sociaux pour l’étude du choix du partenaire  : où et comment  ?

1.3] Copulations hors couple et séparations  : ce que les réseaux sociaux pourraient nous apprendre

2] Relations hors couple  : stratégies individuelles au sein des systèmes sociaux

2.1] Relations sociales hors couple

2.2] Structure sociale chez les espèces coloniales  : analyse de la diversité des associations

2.3] Relations intrasexe et succès d’appariement des individus

2.4] Apport des réseaux sociaux pour l’étude des hiérarchies de dominance

2.5] Influence de la personnalité sur le réseau

2.6] Relations interspécifiques

3] Fonctionnalité des réseaux chez les oiseaux

3.1] Influence du réseau sur les mouvements collectifs

3.2] Influence du réseau sur la transmission d’information et de parasites

3.3] Dynamiques de fission-fusion

3.4] Application de la théorie des réseaux à l’étude des chants

4] Conclusion

Chapitre 7 (page 205), Nicolas Perony, Cédric Sueur & Gerald Kerth, La socialité complexe des chauves-souris

1] Les causes de la socialité des chauves-souris

2] Les conséquences de la socialité

3] Quelles implications pour la socialité animale en général  ?

4] Conclusions

Chapitre 8 (page 233), Marie-Hélène Pillot, Rémy Cazabet & Frédéric Amblard, Les ongulés

1] Vie en groupe

2] Dynamique de cohésion des groupes

2.1] Facteurs d’agrégation  : les types de groupes et les proximités intragroupes

2.2] Des associations intergroupes  : communautés

2.3] Les populations structurées en unités socio-spatiales

3] Analyse d’un réseau d’isards

3.1] Objectifs

3.2] Matériels et méthodes

3.2.1] Description de l’espèce

3.2.2] Jeu de données

3.2.3] Périodes hivernales et estivales

3.3] Détection des réseaux chez les isards

3.3.1] Transformation des données de co-observations en un réseau temporel

3.4] Avantages et inconvénients de la méthode

3.5] Interprétation des résultats

3.5.1] Communautés obtenues

3.5.2] Détail de l’évolution temporelle d’une communauté

3.5.3] Perméabilité des communautés

4] Conclusion

Chapitre 9 (page 261), Julie Duboscq, Céline Bret & Sebastian Sosa, Primates non humains

1] Caractéristiques individuelles et réseau social

2] Décisions collectives, transmission d’information et réseaux

3] Affinités sociales, coopération et réseaux

4] Évolution des sociétés et réseaux

5] Conclusion

Chapitre 10 (page 291), Mélanie Roy & Marc-André Selosse, Les réseaux mycorhiziens, des réseaux mutualistes entre champignons et racines des plantes

1] Les mycorhizes  : une interaction champignon(s)-plante(s)  ?

1.1] Des associations mutualistes

1.2] Des associations mutualistes diffuses, multiples et variables

1.3] Des préférences plutôt qu’une spécialisation  ?

2] Les champignons  : des réseaux par nature

2.1] Qui sont ceux qui tissent ces réseaux sous nos pieds  ?

2.2] Des hyphes aux réseaux

2.3] Au-delà de la racine, le sol et d’autres racines, encore

3] Nature, intensité et direction des flux dans les réseaux mycorhiziens

3.1] Des flux d’eau, de sels minéraux… et de matière organique  !

3.2] Les mycohétérotrophes et la dépendance au réseau

3.3] Intensité et variabilité spatio-temporelle des flux chez les mixotrophes

3.4] (Bi)directionnalité des flux

3.5] Des flux, dans tous les réseaux  ?

4] Importance des réseaux mycorhiziens à l’échelle des écosystèmes

4.1] Partage des mycorhizes et plantes nourrices

4.2] Communication inter-plantes et protection vis-à-vis des herbivores

4.3] Stabilité et dynamique

4.4] Structure des assemblages et comparaison des réseaux écologiques

5] Conclusion

Chapitre 11 (page 329), David Vogel, Les réseaux chez les myxomycètes

1] Méthodologie

2] Réseaux formés entre sources de nourriture

2.1] Entre deux sources de nourriture

2.2] Entre trois sources de nourriture

2.3] Entre de multiples sources de nourriture

2.4] Modélisation mathématique

3] Réseaux formés entre plasmodes

4] Conclusion

Chapitre 12 (page 343), Julie Duboscq & Philipp Heeb, Pathogènes, parasites et réseaux dans les sociétés animales

1] Rôle du réseau social sur les transmissions de pathogènes

2] Effets des pathogènes sur les réseaux sociaux

3] Transmission de pathogènes et systèmes d’appariement

Chapitre 13 (page 359), Johann Mourier & Serge Planes, Structure des réseaux sociaux et diversité génétique

1] Mesures de génétique couramment utilisés

1.1] Coefficient d’apparentement (relatedness)

1.2] ADN mitochondrial et diversité haplotypique

1.3] Génétique quantitative

2] Diversité génétique dans les sociétés animales

2.1] Facteurs influençant la diversité génétique au sein des groupes sociaux

2.2] Méthodes employées pour explorer les liens entre structure des réseaux et diversité génétique

3] Application des réseaux sociaux combinés à la génétique dans les sociétés animales

3.1] Primates

3.2] Autres mammifères terrestres

3.3] Mammifères marins

3.4] Pinnipèdes

3.5] Oiseaux

3.6] Reptiles

3.7] Poissons

3.8] Invertébrés

3.9] Synthèse

4] Directions futures

4.1] Vers une meilleure exploitation des réseaux sociaux dans des sociétés hiérarchisées

4.2] Vers une meilleure intégration des modèles de génétique quantitative

4.3] Déterminer les gènes régulant le comportement social

4.4] Effet de la transmission culturelle sur la diversité génétique

4.5] Réseaux génétiques

Chapitre 14 (page 407), David Charbonneau, Sebastian Sosa, Cristian Pasquaretta, Jean-Loup Guillaume, L’étude de l’émergence, de l’organisation et de l’évolution des structures de réseau par l’analyse de réseaux dynamiques

Introduction] Réseaux et réseaux temporels

1] Que savons-nous des réseaux temporels  ?

1.1] Types de questions auxquelles on peut répondre

1.2] Revue des modèles utilisés

2] Réseaux dynamiques appliqués aux systèmes biologiques

2.1] Réseaux sociaux dynamiques

2.2] Directions futures  : réseaux dynamiques et communautés

3] Conclusion

Chapitre 15 (page 423), Cédric Sueur, Nicolas Perony, Frédéric Amblard, Jean-Loup Guillaume, Modélisation des réseaux sociaux

1] Comprendre la complexité

2] Les systèmes multi-agents

3] Les avantages de la modélisation des réseaux sociaux et les pièges potentiels

4] Les réseaux sociaux comme paramètres fonctionnels du modèle

5] Les réseaux sociaux comme paramètres d’étude du modèle

6] Considérations pratiques pour la modélisation des réseaux sociaux

7] Quelques exemples de modèles de réseaux

8] Limites de la modélisation

9] Discussion et perspectives

Chapitre 16 (page 445), Cédric Sueur & Marie Pelé, Utilisation de l’analyse des réseaux sociaux dans la gestion des animaux maintenus en captivité

1] Comprendre et analyser le comportement social des populations captives

2] Utiliser l’analyse des réseaux sociaux comme proxy du bien-être animal

3] Gérer les programmes de reproduction

4] Manipuler les groupes

5] Déterminer l’utilisation des ressources dans l’enclos

6] Prévenir la transmission des maladies

7] Conclusions

Chapitre 17 (page 469), Cédric Sueur, Fonction et évolution des réseaux sociaux

1] Rôle fonctionnel du réseau dans l’adaptation des individus à leur environnement

2] Réseau et partage d’information

3] Réseau et transmission des pathogènes

4] Compromis entre transmission de l’information et transmission des pathogènes

5] Sélection des réseaux

6] Rôle de l’auto-organisation

7] Action combinée de la sélection et de l’auto-organisation

Les auteurs/Les résumés (page 487)

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