Modéliser la croissance des populations mutualistes 

une question scientifique complexe

Olivier Perru

pp. 223-251

in: L'espace et le temps, Philosophia Scientiae 15 (3), 2011.

Abstract

Le but de cet article est une analyse épistémologique des modèles du mutualisme. À partir de l’analyse Lotka-Volterra, nous chercherons les caractéristiques et les insuffisances épistémologiques de cette famille de modèles. Le travail mathématique de Vito Volterra était une réponse à une situation écologique, la rupture de l’équilibre d’espèces en compétition, considérées comme des espèces « associées ». À partir des équations décrivant les variations de ces populations en compétition, un simple changement de signe suffit pour obtenir les équations décrivant les variations d’effectifs des populations mutualistes. En termes de modélisation, le mutualisme resta longtemps ignoré face au développement des modèles de compétition. Les modèles Lotka-Volterra appliqués au mutualisme aboutissent à un point d’équilibre lorsque les croissances relatives des deux populations sont les mêmes. Des modèles cherchent à distinguer les formes obligatoires et facultatives de mutualisme ; l’existence d’un point d’équilibre et le caractère dominant du mutualisme biologique (obligatoire ou facultatif) sont requis pour la validité de ces modèles. C est ce qui fait leur limite. Depuis la fin des années 1990, divers chercheurs ont mis au point des modèles plus réalistes en termes biologiques, c est-à-dire admettant un passage possible du parasitisme au mutualisme, dans un continuum et selon les densités des deux partenaires. D’un point de vue épistémologique, ces modèles demeurent relatifs au niveau populationnel, donc à l’étude des populations biologiques, ils demandent à être complétés par une analyse du même phénomène biologique au niveau individuel.