The cognitive bases of cumulative cultural evolution

On nomme culture un ensemble d’informations que les membres d’un groupe échangent par transmission sociale (imitation, communication...) sous la forme d’idées, de comportements ou d’artefacts. Les cultures développées chez l’espèce humaine sont plus complexes que chez les autres espèces. On attribue cela au processus d’évolution culturelle qui, chez l’humain, est cumulatif : au fur et à mesure de leur diffusion, certains traits culturels accumuleront des modifications jusqu’à devenir plus complexe et plus performants que ce qu’un individu seul aurait été capable de produire. On nomme ce processus le ratchet effect.Le projet de cette thèse était d’investiguer les mécanismes cognitifs impliqués dans l’émergence du ratchet effect. Nous avons reproduit ce phénomène en conditions expérimentales grâce à la méthode de transmission en chaîne afin de tester le pouvoir prédictif du raisonnement technique, de la théorie de l’esprit, de la créativité et de l’intelligence fluide dans la progression constante des performances au fil des générations. La première étude investigue le rôle de ces quatre facteurs dans une tâche de résolution de problème mécanique (construction de tour en fils de fer) dans une condition Communication (i.e., les participants sont autorisés à parler entre eux) et une condition Observation (i.e., les participants ne peuvent pas communiquer). Nous avons découvert que le raisonnement technique prédisait le mieux l’apparition du ratchet effect dans les deux conditions, tandis que les compétences en théorie de l’esprit ne permettaient aucune prédiction, ce qui va à l’encontre des principales hypothèses formulées sur les fondements sociocognitifs de la culture cumulative. La deuxième étude explorait l’influence des facteurs de raisonnement technique et de théorie de l’esprit sur la même tâche, dans une condition Monitoring (i.e., les participant communiquent indirectement en s’aidant d’une transmission vidéo) et une condition Blind (i.e., les participants ne se voient pas ils ne peuvent que communiquer verbalement). Les compétences en raisonnement technique prédisent encore une fois l’émergence d’un ratchet effect, tandis que la théorie de l’esprit semble prédire le même effet dans la condition Blind uniquement. Ces résultats démontrent le poids de l’influence du raisonnement technique dans la création, la transmission et l’amélioration d’un trait culturel matériel, tandis que les compétences en théorie de l’esprit ne sont impliquées que dans une condition particulièrement abstraite où les individus n’ont pas de lien visuel. La troisième étude explore les conditions conduisant les individus à copier ou à innover une technique ou un outil. Il s’agit de reproduire une situation non familière, en demandant à un participant d’exécuter une tâche matérielle (fabrication d’un panier à partir d’objets de la vie quotidienne) dont on fait varier les risques et l’opacité de la tâche (i.e., dont les mécanismes intervenant entre l’état initial et le produit final sont difficiles à comprendre). Il s’avère que les participants avaient plus souvent tendance à reproduire les mêmes actions qu’en démonstration et en employant les mêmes objets lorsqu’ils étaient testés dans une conditions risquée et opaque, tandis qu’ils employaient de nouveaux objets et de nouvelles actions dans une tâche non risquée et transparente.Culture is a set of information that members of a group share through social transmission (imitation, communication ...) in the form of ideas, behaviors or artifacts. Cultural traits developed by humans are more complex than in other species. This is attributed to the process of cultural evolution which, in humans, is cumulative. Along with their diffusion, cultural traits become more complex and perform progressively better by accumulating changes over generations, a process called the ratchet effect. The project of this thesis was to investigate cognitive mechanisms involved in the emergence of the ratchet effect. We simulated this phenomenon under experimental conditions using thechain transmission method in order to test the predictive power of technical reasoning, theory-of-mind skills, creativity and fluid intelligence in the constant progression of performances across generations. The first study investigated the role of these four factors in a mechanical problem solving task (tower construction with wires) in a Communication condition (i.e., participants are allowed to talk to each other) and an Observation condition (i.e., participants cannot communicate). Our strongest prediction regarding this paradigm involved technical reasoning, for having proven a better predictor of a ratchet effect than theory of mind skills. The same observation was made in both conditions, while theory of mind skills did not allow to predict any ratchet effect. The second study explored the influence of technical reasoning and theory-of-mind skills on the same task, in a Monitoring condition (i.e., participants communicate indirectly through a video feed) and a Blind condition (i.e., participants communicate verbally without seeing each other). Technical reasoning skills predicted once again the emergence of a ratchet effect, while theory-of-mind skills predicted the same effect in the Blind condition only. These results demonstrate the weight of technical reasoning in thecreation, transmission, and improvement of a material cultural trait, while theory-ofmind skills are involved only in a particularly abstract situation where individuals have no visual cues. The third study explored the conditions leading individuals to copy or innovate a technique or tool. Participants were tested in an unfamiliar situation, and were asked to achieve a material task (making a basket out of everyday life objects). Conditions varied based on opacity (i.e., mechanisms involved between the initial state and the final product are difficult to understand) and risk levels. It turned out that participants were more likely to reproduce the same actions and objects used in a demonstration when tested in a risky and opaque condition, while they used more often new objects and new actions in a non-risky, transparent task