Le comportement humain entraîne l’évolution des organismes biologiques d’une manière qui peut avoir un impact négatif profond sur le bien-être humain. Il est essentiel de comprendre les motivations des personnes lorsqu’elles le font pour identifier les politiques et autres stratégies visant à améliorer les résultats évolutifs. Dans une nouvelle étude publiée aujourd’hui (16 novembree, 2021) dans la revue en libre accès, PLOS Biologie, des chercheurs dirigés par Troy Day à l’Université Queens et David McAdams à l’Université Duke apportent les outils de l’économie et de la théorie des jeux à la gestion de l’évolution.
Des bactéries résistantes aux antibiotiques qui mettent notre santé en danger aux ravageurs des cultures résistants au contrôle qui menacent de saper la production alimentaire mondiale, nous sommes maintenant confrontés aux conséquences néfastes de notre incapacité à faire en sorte l’évolution du monde biologique. Comme l’explique Day, « En modélisant les conséquences économiques et évolutives conjointes des actions des gens, nous pouvons déterminer la meilleure façon d’encourager un comportement qui est souhaitable sur le plan de l’évolution. »
La pièce maîtresse de la nouvelle analyse est une formule mathématique simple qui détermine quand les médecins, les agriculteurs et autres « gestionnaires de l’évolution » seront suffisamment incités à gérer les ressources biologiques qui sont sous leur contrôle, en échangeant les coûts à court terme de la gestion contre les avantages à long terme de retarder l’évolution défavorable.
Par exemple, lorsqu’un patient arrive dans un établissement de soins d’urgence, le dépister pour déterminer s’il est colonisé par un superbactérie dangereuse est coûteux, mais protège les futurs patients en permettant d’isoler les porteurs de superbactéries des autres. Que l’établissement lui-même profite du dépistage des patients dépend de la façon dont il pondère ces coûts et avantages.
Les chercheurs poussent le modèle mathématique plus loin en mettant en œuvre la théorie des jeux, qui analyse comment les décisions des individus sont interconnectées et peuvent s’influencer les unes les autres – comme les médecins du même établissement dont les patients peuvent s’infecter ou les producteurs de maïs avec les champs voisins. Leur analyse de la théorie des jeux identifie les conditions dans lesquelles les résultats peuvent être améliorés grâce à des politiques qui modifient les incitations ou facilitent la coordination.
“Dans l’exemple des bactéries résistantes aux antibiotiques, les hôpitaux pourraient aller au-delà pour contrôler la propagation des superbactéries grâce à des méthodes telles que la recherche des contacts communautaires”, a déclaré McAdams. « Cela entraînerait des coûts supplémentaires et, à lui seul, un hôpital ne serait probablement pas incité à le faire. Mais si chaque hôpital prenait cette mesure supplémentaire, ils pourraient tous bénéficier collectivement du ralentissement de la propagation de ces bactéries. La théorie des jeux vous donne un moyen systématique de réfléchir à ces possibilités et de maximiser le bien-être général. »
« Le changement évolutif en réponse aux interventions humaines, comme l’évolution de la résistance en réponse au traitement médicamenteux ou le changement évolutif en réponse à la récolte, peut avoir des répercussions économiques importantes », ajoute Day. “Nous déterminons les conditions dans lesquelles il est économiquement avantageux d’employer des stratégies coûteuses qui limitent l’évolution et ainsi préservent la valeur des ressources biologiques plus longtemps.”
Référence : « The economics of Managing evolution » par Day T, Kennedy DA, Read AF, McAdams D., 15 novembre 2021, PLOS Biologie.
DOI : 10.1371/journal.pbio.3001409
Financement : Ce travail a été financé par le programme Recherche et politique sur la dynamique des maladies infectieuses (RAPIDD) de la Direction des sciences et de la technologie, du Département de la sécurité intérieure, du Centre international Fogarty, des Instituts nationaux de la santé et de la Recherche en sciences naturelles et en génie. Conseil du Canada (TD) et l’Institut des sciences médicales générales (R01GM105244 à AFR et R01GM140459 à DAK) dans le cadre du programme conjoint NSF-NIH-USDA sur l’écologie et l’évolution des maladies infectieuses. Les bailleurs de fonds n’ont joué aucun rôle dans la conception de l’étude, la collecte et l’analyse des données, la décision de publier ou la préparation du manuscrit.
