L'Homme attache de l'importance à l'équité et est prêt à aller jusqu'à subir des pertes financières pour la défense de l'équité. Cet attachement coûteux à l'équité constitue un paradoxe pour les théories de l'évolution. Récemment, certains auteurs ont proposé de voir le sens de l'équité comme une adaptation psychologique évoluée pour résoudre le problème du partage des coûts et bénéfices de la coopération. Quand il est possible de choisir avec qui coopérer, partager les coûts et bénéfices d'une manière impartiale aide à être choisi comme partenaire social et procure des bénéfices directs en terme de valeur sélective. Dans cette théorie, le choix du partenaire est donc le mécanisme central permettant l'évolution du sens de l'équité. Ici, nous proposons une étude interdisciplinaire de l'équité pour mettre cette théorie à l'épreuve. Après une revue des théories en compétition pour expliquer l'équité (Article 1, en cours de revue), nous développons des modèles de théorie des jeux et des simulations individu-centrées pour savoir si le choix du partenaire permet d'expliquer deux éléments-clés de l'équité: le refus de profiter de sa force pour exploiter les plus faibles (Article 2, Evolution), et l'attrait des distributions dans lesquelles la rétribution est proportionnelle à la contribution (Article 3, en cours de revue). Nous montrons que le choix du partenaire permet d'expliquer ces deux caractéristiques. Nous produisons également des simulations plus réalistes et prenant mieux en compte les mécanismes d'évolution en essayant de faire évoluer des robots qui se comportent de manière équitable. Nous testons ensuite la théorie de façon empirique, et montrons que le choix du partenaire crée des distributions équitables dans une expérience comportementale (Article 4, Proceedings of the Royal Society B). Nous développons un jeu vidéo collaboratif pour estimer l'importance de la variabilité interculturelle de l'équité dans des situations de justice distributive, et présentons des résultats obtenus sur un échantillon de sujets occidentaux (Article 5, en préparation). Nous passons en revue les expériences cherchant de l'équité chez les animaux non-humains, et discutons pourquoi un sens de l'équité aurait eu plus de chances de se développer chez l'Homme que dans une autre espèce, alors que le choix du partenaire est loin d'être un mécanisme évolutionnaire restreint à l'Homme. Enfin, nous discutons trois malentendus classiques sur la théorie du choix du partenaire et identifions des directions de recherche intéressantes pour le futur. / Humans care about fairness and are ready to suffer financial losses for the sake of it. The existence of such costly preferences for fairness constitutes an evolutionary puzzle. Recently, some authors have argued that human fairness can be understood as a psychological adaptation evolved to solve the problem of sharing the costs and benefits of cooperation. When people can choose with whom they want to cooperate, sharing the costs and benefits in an impartial way helps to be chosen as a partner and brings direct fitness benefits. In this theory, partner choice is thus the central mechanism allowing the evolution of fairness. Here, we offer an interdisciplinary study of fairness to put this theory to the test. After a review of competing theories (Paper 1, in review), we build game-theoretical models and agent-based simulations to investigate whether partner choice can explain two key aspects of human fairness: the wrongness to take advantage of one's strength to exploit weaker people (Paper 2, Evolution), and the appeal of distributions where the reward is proportional to the contribution (Paper 3, in review). We show that partner choice succeeds at explaining these two characteristics. We also go towards more realistic and mechanism-oriented simulations by trying to evolve fair robots controlled by simple neural networks. We then test the theory empirically, and show that partner choice creates fairness in a behavioral experiment (Paper 4, Proceedings of the Royal Society B). We develop a collaborative video game to assess the cross-cultural variation of fairness in distributive situations, and present results coming from a Western sample (Paper 5, in preparation). We review the experiments looking for fairness in non-human animals, and discuss why fairness would have been more prone to evolve in humans than in any other species, despite partner choice being an evolutionary mechanism far from restricted to the human species. Finally, we discuss three common misunderstandings about the partner choice theory and identify interesting directions for future research.

L'Homme attache de l'importance à l'équité et est prêt à aller jusqu'à subir des pertes financières pour la défense de l'équité. Cet attachement coûteux à l'équité constitue un paradoxe pour les théories de l'évolution. Récemment, certains auteurs ont proposé de voir le sens de l'équité comme une adaptation psychologique évoluée pour résoudre le problème du partage des coûts et bénéfices de la coopération. Quand il est possible de choisir avec qui coopérer, partager les coûts et bénéfices d'une manière impartiale aide à être choisi comme partenaire social et procure des bénéfices directs en terme de valeur sélective. Dans cette théorie, le choix du partenaire est donc le mécanisme central permettant l'évolution du sens de l'équité. Ici, nous proposons une étude interdisciplinaire de l'équité pour mettre cette théorie à l'épreuve. Après une revue des théories en compétition pour expliquer l'équité (Article 1, en cours de revue), nous développons des modèles de théorie des jeux et des simulations individu-centrées pour savoir si le choix du partenaire permet d'expliquer deux éléments-clés de l'équité: le refus de profiter de sa force pour exploiter les plus faibles (Article 2, Evolution), et l'attrait des distributions dans lesquelles la rétribution est proportionnelle à la contribution (Article 3, en cours de revue). Nous montrons que le choix du partenaire permet d'expliquer ces deux caractéristiques. Nous produisons également des simulations plus réalistes et prenant mieux en compte les mécanismes d'évolution en essayant de faire évoluer des robots qui se comportent de manière équitable. Nous testons ensuite la théorie de façon empirique, et montrons que le choix du partenaire crée des distributions équitables dans une expérience comportementale (Article 4, Proceedings of the Royal Society B). Nous développons un jeu vidéo collaboratif pour estimer l'importance de la variabilité interculturelle de l'équité dans des situations de justice distributive, et présentons des résultats obtenus sur un échantillon de sujets occidentaux (Article 5, en préparation). Nous passons en revue les expériences cherchant de l'équité chez les animaux non-humains, et discutons pourquoi un sens de l'équité aurait eu plus de chances de se développer chez l'Homme que dans une autre espèce, alors que le choix du partenaire est loin d'être un mécanisme évolutionnaire restreint à l'Homme. Enfin, nous discutons trois malentendus classiques sur la théorie du choix du partenaire et identifions des directions de recherche intéressantes pour le futur. / Humans care about fairness and are ready to suffer financial losses for the sake of it. The existence of such costly preferences for fairness constitutes an evolutionary puzzle. Recently, some authors have argued that human fairness can be understood as a psychological adaptation evolved to solve the problem of sharing the costs and benefits of cooperation. When people can choose with whom they want to cooperate, sharing the costs and benefits in an impartial way helps to be chosen as a partner and brings direct fitness benefits. In this theory, partner choice is thus the central mechanism allowing the evolution of fairness. Here, we offer an interdisciplinary study of fairness to put this theory to the test. After a review of competing theories (Paper 1, in review), we build game-theoretical models and agent-based simulations to investigate whether partner choice can explain two key aspects of human fairness: the wrongness to take advantage of one's strength to exploit weaker people (Paper 2, Evolution), and the appeal of distributions where the reward is proportional to the contribution (Paper 3, in review). We show that partner choice succeeds at explaining these two characteristics. We also go towards more realistic and mechanism-oriented simulations by trying to evolve fair robots controlled by simple neural networks. We then test the theory empirically, and show that partner choice creates fairness in a behavioral experiment (Paper 4, Proceedings of the Royal Society B). We develop a collaborative video game to assess the cross-cultural variation of fairness in distributive situations, and present results coming from a Western sample (Paper 5, in preparation). We review the experiments looking for fairness in non-human animals, and discuss why fairness would have been more prone to evolve in humans than in any other species, despite partner choice being an evolutionary mechanism far from restricted to the human species. Finally, we discuss three common misunderstandings about the partner choice theory and identify interesting directions for future research.

L'Homme attache de l'importance à l'équité et est prêt à aller jusqu'à subir des pertes financières pour la défense de l'équité. Cet attachement coûteux à l'équité constitue un paradoxe pour les théories de l'évolution. Récemment, certains auteurs ont proposé de voir le sens de l'équité comme une adaptation psychologique évoluée pour résoudre le problème du partage des coûts et bénéfices de la coopération. Quand il est possible de choisir avec qui coopérer, partager les coûts et bénéfices d'une manière impartiale aide à être choisi comme partenaire social et procure des bénéfices directs en terme de valeur sélective. Dans cette théorie, le choix du partenaire est donc le mécanisme central permettant l'évolution du sens de l'équité. Ici, nous proposons une étude interdisciplinaire de l'équité pour mettre cette théorie à l'épreuve. Après une revue des théories en compétition pour expliquer l'équité (Article 1, en cours de revue), nous développons des modèles de théorie des jeux et des simulations individu-centrées pour savoir si le choix du partenaire permet d'expliquer deux éléments-clés de l'équité: le refus de profiter de sa force pour exploiter les plus faibles (Article 2, Evolution), et l'attrait des distributions dans lesquelles la rétribution est proportionnelle à la contribution (Article 3, en cours de revue). Nous montrons que le choix du partenaire permet d'expliquer ces deux caractéristiques. Nous produisons également des simulations plus réalistes et prenant mieux en compte les mécanismes d'évolution en essayant de faire évoluer des robots qui se comportent de manière équitable. Nous testons ensuite la théorie de façon empirique, et montrons que le choix du partenaire crée des distributions équitables dans une expérience comportementale (Article 4, Proceedings of the Royal Society B). Nous développons un jeu vidéo collaboratif pour estimer l'importance de la variabilité interculturelle de l'équité dans des situations de justice distributive, et présentons des résultats obtenus sur un échantillon de sujets occidentaux (Article 5, en préparation). Nous passons en revue les expériences cherchant de l'équité chez les animaux non-humains, et discutons pourquoi un sens de l'équité aurait eu plus de chances de se développer chez l'Homme que dans une autre espèce, alors que le choix du partenaire est loin d'être un mécanisme évolutionnaire restreint à l'Homme. Enfin, nous discutons trois malentendus classiques sur la théorie du choix du partenaire et identifions des directions de recherche intéressantes pour le futur. / Humans care about fairness and are ready to suffer financial losses for the sake of it. The existence of such costly preferences for fairness constitutes an evolutionary puzzle. Recently, some authors have argued that human fairness can be understood as a psychological adaptation evolved to solve the problem of sharing the costs and benefits of cooperation. When people can choose with whom they want to cooperate, sharing the costs and benefits in an impartial way helps to be chosen as a partner and brings direct fitness benefits. In this theory, partner choice is thus the central mechanism allowing the evolution of fairness. Here, we offer an interdisciplinary study of fairness to put this theory to the test. After a review of competing theories (Paper 1, in review), we build game-theoretical models and agent-based simulations to investigate whether partner choice can explain two key aspects of human fairness: the wrongness to take advantage of one's strength to exploit weaker people (Paper 2, Evolution), and the appeal of distributions where the reward is proportional to the contribution (Paper 3, in review). We show that partner choice succeeds at explaining these two characteristics. We also go towards more realistic and mechanism-oriented simulations by trying to evolve fair robots controlled by simple neural networks. We then test the theory empirically, and show that partner choice creates fairness in a behavioral experiment (Paper 4, Proceedings of the Royal Society B). We develop a collaborative video game to assess the cross-cultural variation of fairness in distributive situations, and present results coming from a Western sample (Paper 5, in preparation). We review the experiments looking for fairness in non-human animals, and discuss why fairness would have been more prone to evolve in humans than in any other species, despite partner choice being an evolutionary mechanism far from restricted to the human species. Finally, we discuss three common misunderstandings about the partner choice theory and identify interesting directions for future research.

Positive biotic interactions such as mutualism, commensalism and facilitation are ubiquitous in nature, but historically have received considerably less research attention than negative interactions such as competition, predation and parasitism. The paucity of research on positive interactions is particularly evident in stream ecosystems and in vertebrate communities. Stream fishes clearly provide an ideal system for advancing research on positive interactions. Many minnows (Cyprinidae) of eastern North America engage in a potentially mutualistic reproductive interaction known as nest association, in which individuals of one species (nest associates) spawn in nests constructed by host species. In nest association, hosts provide unsilted gravel substrate for spawning nest associates, and increased parental care to associate broods. High associate: host egg ratios can create a dilution effect, reducing the probability that host eggs will be preyed upon by egg predators. Nest associative interactions are common, but are relatively understudied compared to other interactions among stream fishes. The goals of this study were to apply general ecological models to this novel system to (a) gain new insight into the mechanisms structuring nest associative stream fish communities, and (b) to use inference from stream fish communities to potentially expand and improve the general ecological models. These goals required completion of three objectives, including (1) examining the influence of abiotic and biotic contexts on reproductive behavior and fitness outcomes between a cyprinid host and associate, using the biological markets model to generate predictions; (2) examining the utility of the nest web framework (previously only used for cavity nesting vertebrate communities) and the stress gradient hypothesis (previously applied almost exclusively to plant communities) for predicting which associate species spawn on nests built by various nest building species, and the consequences of these choices, respectively; and (3) using two-species occupancy modeling to determine the relative influence of biotic interactions and habitat covariates on the co-occurrence of a host and two nest associates. To accomplish these goals, I conducted a large-scale experiment to manipulate presence of mutualists (Nocomis leptocephalus, host; Chrosomus oreas, associate), egg predators (biotic context) and habitat quality (abiotic context). I conducted behavioral nest observations and conducted repeated stream fish stream fish community surveys to collect demographic data. I constructed a nest web from observational data, and implemented structural equation modeling through an information-theoretic framework to identify nest web plausibility across a large spatial extent. I tested some predictions of the stress gradient hypothesis by regressing juveniles-per-nest and a metric of cyprinid community structure on a composite measure of physical stress (scaled gradients of catchment-scale agricultural land use and catchment area). I used two-species occupancy modeling to model co-occurrence of N. leptocephalus hosts and two associates, C. oreas and Clinostomus funduloides, and used an information-theoretic framework to compare hypotheses representing the importance of biotic interactions, habitat covariates or both at determining species co-occurrence. Results corroborated some (but not all) model predictions, and identified room for improvement in each of the general models. Nest associative spawning by C. oreas was not context dependent; C. oreas did not spawn in the absence of a reproductively active male N. leptocephalus at any treatment level. However, the net fitness outcome of host and associate species was mutualistic, and the interaction outcome switched from commensalistic to mutualistic with abiotic context. N. leptocephalus reproductive success was improved by C. oreas presence in less-silted habitats, but not in heavily-silted habitats. This is most likely because broods were subject to predation in both habitat types, but were also negatively affected by siltation in silted habitats. Accordingly, egg dilution by associates was not sufficient to support a mutualistic relationship in less favorable habitats. Results suggest that the biological markets model may be a useful tool for predicting fitness outcomes of nest associative mutualism, but may not be as useful for predicting the behavioral outcomes of obligate mutualisms. Future applications of the biological markets model should carefully consider species traits, specifically the degree to which trading behavior is obligate for participants. Future work with this model will yield more insight by considering highly facultative associates. Nest webs constructed from nest observational data suggested an interaction topology in which strong (nearly-obligate) associates relied most frequently on N. leptocephalus nests, and less frequently on nests constructed by Campostoma anomalum. Weak (facultative) associates were seldom associated with nests constructed by either species, and probably spawned before hosts began nesting activity. Structural equation models corroborated this topology throughout the New River basin, although some less-supported model evidence specified some nest association by weak associates. Juveniles-per-nest of strong associates responded positively to physical stress, while this metric for other cyprinid reproductive groups showed no relationship. Proportional representation of Nocomis and strong associates also increased predictably with physical stress. This study suggests that the nest web framework can be informative to systems outside the ones for which it was developed; future studies may be able to use this framework to better understand the role of habitat-modifying species in communities other than cavity nesting terrestrial vertebrates and nest associative stream fishes. This work extended the nest web framework by (a) modeling the outcomes of interactions instead of the interactions themselves, and (b) by using structural equation modeling to test nest web predictions with an information-theoretic framework. This study also suggests that the stress gradient hypothesis can be useful for understanding interaction dynamics in vertebrate communities; this represents the first direct evidence that this model can be used in vertebrate communities. Further, I demonstrate that the stress gradient hypothesis may be extended to predict community structure. However, more research in a diversity of systems will be needed to determine the extent to which this can be applied. This study provides some of the first evidence of large-scale positive co-occurrence patterns in vertebrates. However, the precise roles of habitat covariates and biotic interactions were species-specific. Occupancy results suggest that co-occurrence between N. leptocephalus and nest associate C. funduloides is driven only by reproductive behavioral interactions. Alternatively, evidence suggests that co-occurrence between N. leptocephalus and C. oreas is driven by both nest association and habitat covariates. That two-species occupancy modeling can be a useful tool for comparing difficult-to-test hypotheses involving biotic interactions at large spatial scales. This study represents the first quantitative, multi-scale treatment of positive interactions in stream ecosystems. This study demonstrates that applying general ecological models to stream fish communities can yield new insights about both the study system and the models themselves. While models of negative interactions, food webs and dispersal have been applied to stream fishes, we stand to gain much ground by also considering positive biotic interactions. In doing so, stream fish ecologists will also be able to contribute to the advancement of general ecology, and thus raise awareness for these understudied ecosystems and taxa. / Ph. D.

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Comprise pendant longtemps comme une entité sui generis dont les origines ne pouvaient être expliquées que par rapport à elle-même («omnis cultura excultura»), la notion de culture n’est plus le maître-mot du «culturalisme». Le naturalisme n’a pourtant pas non plus fini de faire d’elle une catégorie complètement naturalisée. Dans cette thèse, je propose une approche analytique et synthétique du concept éthologique de culture. Je pars de ses racines historiques, notamment autour de la notion de cultures ou traditions animales, en examinant le paysage épistémologique des mots-clés des auteurs publiant dans ce domaine, ainsi qu’en évaluant les engagements théoriques et philosophiques associés à certaines définitions de la culture. L’adaptationnisme méthodologique est également mis en œuvre pour révéler dans ce travail l’ampleur des conflits stratégiques, au sens de la théorie des jeux, présents dans certaines formes de transmission culturelle. L’ensemble nous mène à faire le bilan de ce que l’on a appelé la révolution éthologique dans la notion de culture, en soulignant les dimensions écologiques qui sont maintenant mises en avant, mais aussi les limites d’un concept qui précède de plusieurs siècles la compréhension scientifique des phénomènes concernés. / Long time understood as a sui generis entity whose origins could only be explained in relation to itself ("omnis cultura ex cultura"), the notion of culture is no longer the watchword that "culturalism" made of it. Naturalism, however, has not ended up turning culture into a completely naturalized category either. In this dissertation, regarding the ethological concept of culture, I am advancing an approach that is both analytic and synthetic. The historical roots of the notion of animal cultures (or animal traditions) are my starting point. Then follows a scrutiny of the epistemological landscape of author keywords in the field of animal cultures. An assessment of certain theoretical commitments and different philosophical positions associated to several definitions of culture is also offered. In addition, methodological adaptationism is put to work to reveal the scope of certain strategic conflicts that arise in a game-theoretic fashion in certain forms of cultural transmission. The whole enterprise allows us to take stock of what has come to be called the ethological revolution regarding the notion of culture. This is accomplished by underlining the ecological dimensions but also the limitations of a concept that, after all, predates by several centuries the scientific understanding of the phenomena it is purported to cover.