Les plans corporels symétriques sont une forme d’efficacité compte tenu des règles du codage génétique.

Introduction

La symétrie est courante dans la nature et souvent très utile ; L’usage humain des outils s’est développé grâce à la coordination de nos deux mains en miroir, par exemple. La symétrie permet des choses comme le mouvement (en alternant les appendices), la perception de la profondeur (en chevauchant les champs de vision de deux yeux) et la résilience (si une main est blessée, nous pouvons toujours utiliser l'autre). Les gens, les pélicans, les ananas… pourquoi exactement la symétrie est-elle si courante dans la nature ? Est-ce la sélection naturelle, qui explique si souvent la forme biologique ? En ce qui concerne le vaste phénomène de symétrie, il est surprenant de constater que la sélection naturelle ne représente pas l’ensemble du tableau.

La stratégie

Dans une certaine mesure, la prédominance de la symétrie dans la nature commence comme un artefact de la dynamique de l’information. En effet, il faut moins d’informations génétiques pour coder une structure répétitive, telle qu’une paire d’antennes symétriques, que pour coder une structure non répétitive (ou asymétrique). Le hasard favorisera donc en moyenne la symétrie, du moins au début, car moins de mutations sont nécessaires pour la produire. En d’autres termes, l’évolution a initialement plus de chances de découvrir des structures symétriques que non symétriques. Si de telles structures fonctionnent alors de manière compétitive, ces formes symétriques pourraient devenir préférentiellement héritées après le déclenchement des processus de sélection naturelle.

Il est important de noter que la symétrie ne doit pas nécessairement être simplement bilatérale comme chez les vertébrés, où le côté gauche reflète le côté droit. Il peut également être radial comme dans l'étoile de mer, où une forme est répétée angulairement avec un nombre quelconque de répétitions avant de compléter un cercle.

Les chercheurs ont notamment confirmé cette dynamique en utilisant des simulations d’évolution avec des ensembles de formes, en commençant par un nombre égal de formes symétriques et asymétriques. Même lorsque la probabilité de reproduction ou de survie (c’est-à-dire la « condition physique ») est la même entre ces deux classes de formes, des proportions beaucoup plus élevées de formes symétriques résultent de ces simulations, tout comme nous le voyons dans le monde naturel.

Le potentiel

La tendance de la nature à produire des structures présentant une répétition (telle que la symétrie) en tant qu'artefact d'efficacité informationnelle a de nombreuses applications dans la conception humaine. La conception de logiciels utilisant des sous-programmes ou des boucles répétitives est déjà considérée comme une caractéristique importante de l’efficacité algorithmique. D'autres techniques capitalisant sur la répétition (par exemple, la compression fractale) sont utilisées pour réduire les besoins en temps et en énergie liés à la transmission des données graphiques.

L'accent mis davantage sur le recours à la répétition chaque fois que cela est possible augmentera probablement encore l'efficacité des technologies de l'information. Mais les avantages de la symétrie s’étendent également aux technologies plus tridimensionnelles, tout comme dans la nature. Par exemple, lorsqu’elles sont par ailleurs également fonctionnelles, la conception de structures répétitives sur des structures non répétitives peut faciliter la fabrication et la réparation d’objets fabriqués par l’homme. Cela peut être particulièrement important pour la fabrication durable, dans des contextes tels que la technologie rurale ou l’exploration spatiale.

Dernière mise à jour le 9 novembre 2023