Les étourneaux apparaissent à Rome vers le crépuscule et se dirigent vers leurs gîtes après une journée de repas à la campagne. En groupes de plusieurs centaines à plusieurs milliers, ils forment des ruisseaux sinueux, cylindres tourbillonnants, cônes ou rubans répartis dans le ciel comme des drapeaux géants. Rougissant et plongeant ensemble, ils ont rappelé à Andrea Cavagna, physicien au Conseil national de la recherche italien, que des atomes se mettaient en place dans un état superfluide appelé condensat de Bose-Einstein. Par curiosité, Cavagna a utilisé une caméra pour enregistrer les vols. En tant que physicien des particules, il ajoute: «il était rafraîchissant de travailler avec quelque chose que l'on peut réellement voir». Mais garder la trace d'un millier d'oiseaux s'est avéré bien plus compliqué qu'un milliard d'atomes.
Cavagna a été à peine le premier scientifique à être intrigué par ces acrobaties - connues dans un rare cas de langage technique coïncidant avec la poésie - appelées «murmures». D'autres animaux qui voyagent en groupe - pêchant le poisson bien évidemment - montrent la même capacité se déplacer apparemment à l'unisson loin d'un prédateur ou vers une source de nourriture. Un ornithologue du XXe siècle a sérieusement proposé de coordonner leurs mouvements par télépathie. Cette possibilité n'a pas trouvé beaucoup de soutien en biologie. L'autre explication est qu'un signal de changement de direction a pour origine un ou plusieurs individus, probablement à la périphérie (ceux qui risquent le plus de voir une menace), et se déplace comme un front de vagues à travers le troupeau, comme une ondulation se propageant dans un étang d'un caillou tombé. C'est simplement un artéfact de la vision humaine que nous ne pouvons pas le voir arriver en temps réel. Mais les caméras à haute vitesse peuvent le capturer et les ordinateurs peuvent modéliser le comportement.
La nature des vagues leur permet de traverser un milieu plus rapide que le médium lui-même: le son d’une cloche de bicyclette atteint vos oreilles à une vitesse bien supérieure à celle du vélo ou de tout vent ayant soufflé sur la terre. Iain Couzin, biologiste à Princeton, et Nicholas Makris, océanographe au MIT, ont montré qu'en présence d'un prédateur, d'une source potentielle de nourriture ou d'une occasion de frayer, une vague de mouvements traverse un banc de poissons cinq à dix fois plus vite que l'un d'entre eux. peut nager - «incroyablement bien orchestré», dit Couzin, «comme un ballet». Les poissons qu’ils ont étudiés présentent une réponse seuil, changeant de cap uniquement lorsqu’une fraction suffisamment importante de leurs voisins visibles l’a fait.
En ce qui concerne les étourneaux, Cavagna et ses collaborateurs ont récemment montré que chacun surveillait les six ou sept étourneaux les plus proches, ajustant son vol pour rester synchronisé. Dans un nouvel article, ils montrent comment un signal provenant d'un seul individu peut traverser une bande de cent mètres de largeur en une fraction de seconde, sans distorsion ni diminution. Les équations qui décrivent ceci sont celles qui régissent les ondes, plutôt que, par exemple, la diffusion d'un gaz ou d'un liquide. Au sens le plus large, les mêmes lois auxquelles les photons obéissent sont en jeu lorsqu'un troupeau d'étourneaux rencontre un faucon pèlerin.
Cavagna est agnostique, pour le moment, à propos de l'évolution d'une capacité aussi remarquable, même s'il suppose que son but est de se défendre contre les prédateurs, qui préfèrent attaquer des individus isolés. «Je veux savoir comment les oiseaux le font, dit-il, pas pourquoi.
Les phénomènes d'ondes apparaissent dans de nombreux systèmes biologiques. Couzin les a trouvés dans les nids de certaines espèces de fourmis, qui présentent un motif de vague et d'excitation. Toutes les 20 minutes environ, une activité débute près du milieu d'un nid et se propage par contact physique entre individus. Il établit une analogie avec les ondes cérébrales, en spéculant que les deux ont évolué pour conserver l'énergie. L'activité - porter une feuille ou consolider une mémoire - est métaboliquement coûteuse et ne peut pas être maintenue indéfiniment, aussi les fourmis, ou neurones, se reposent-ils jusqu'à ce qu'ils reçoivent leur signal. Dans sa recherche incessante de la solution la plus efficace, l’évolution découvre, encore et encore, une structure fondamentale trouvée dans l’univers physique.
Comme le fait remarquer Makris, les êtres humains ont parfois le même comportement. Pensez à «The Wave», quand une masse critique de supporters d'un stade se dresse et lève les bras; le mouvement parcourt l’arène à une vitesse calculée par le physicien hongrois Tamas Vicsek à 40 pieds par seconde.
Mais nous ne passons pas beaucoup de temps assis en rangs, et la société humaine ne ressemble pas beaucoup à l’éventail habituel d’une école de hareng. Nous sommes bombardés de toutes parts par des informations, et nous sommes motivés par des motivations bien plus complexes que l’évasion d’un thon. Si les gens pouvaient être conduits aussi facilement que les étourneaux, la publicité serait une science et non un art. Les ondes se dégradent et se dissipent dans un milieu bruyant ou désordonné - ce qui, en fin de compte, c'est nous.
