Sexual selection is a potent force acting on male and female reproductive strategies. The effect of sexual selection on males by both inter-male competition and female choice is now recognised. The difference in the relative parental investment of the sexes results in the potential for differing sexual selection pressures on each sex. Usually because female parental investment is larger greater sexual selection pressure occurs on males' characteristics. Leks exist in certain species where males defend a display site against rival males in order to mate with the females corning to the territory. Preadaptations for lekking of mobility, visual acuity and absence of male parental care are present in many insects and leks are found in many species. In the Diptera swarms aggregating at markers are the typical mating system' in many families, leks and maleterrioriality for mating purposes are known in some species. Observations on seven species of calypterate Diptera show that territories, leks and swarms have similarities. The behaviour of Gymrtochaeta viridis, Calliphora erythrocephala, 'Lucilia caesar, Stomoxys calcitrans and Fannia canicularis in the natural state and laboratory experimental observations ort°Calliphoraovomitoria are described. G. viridis, C. erythrocephala C. vomitoria L. caesar and S. calcitrans show the same behaviour pattern of perching on look-out-posts which form the centre of the territory of . the first four species when a conspicuous object is used as a perch by the males.

The formation of mate recognition memory in female mice is dependent on enhanced noradrenaline release within the accessory olfactory bulb (AOB), stimulated by mating, and the exposure to the mating male's pheromonal signals. Memory formation is associated with an enhancement of inhibition at a reciprocal dendrodendritic synapse between excitatory mitral/tufted cells and inhibitory granule cells, however the exact mechanism by which noradrenaline facilitates the formation of memory is unknown. This thesis aimed to further investigate the noradrenergic modulation of the AOB in the context of mate recognition memory using electrophysiological recording from anaesthetised female mice. Artificial vaginocervical stimulation caused heterogeneous short- and long-term changes in the firing rate of spontaneously active mitral/tufted cells, consistent with the enhanced neuromodulation of the AOB during mating. However, inconsistent responses observed across multiple exposures to different types of dilute urine in combination with unexpected responses to control solutions following application of stimulus solution to the nose and electrical stimulation of the sympathetic nerve trunk suggested that stimulus-evoked mitral/tufted cell activity could not be driven reliably. Therefore, despite the apparent success in developing a model of mating in anaesthetised female mice, further attempts to develop an experimental protocol for the induction of mate recognition memory were hindered. Immunohistochemical staining showed a potentially distinct distribution of the 6 aadrenoceptor subtypes throughout the laminar structure of the AOB and the application of the a2-adrenoceptor agonist, cionidine, to the recording probe craniotomy above the olfactory bulb caused an unexpected decrease in mitral/tufted cell firing rate. These findings suggest a possible action of noradrenaline in different layers of the AOB aside from the previously reported modulation of the mitral/tufted cell:granule cell synapse and emphasise the need for more targeted approaches for investigating the contribution of different aadrenoceptor subtypes in the modulation of neuronal network activity within the AOB

No description available.

La diadromie représente un cycle de vie qui implique obligatoirement des migrations entre la mer et l’eau douce. La diadromie s’est maintenue dans différentes lignées évolutives de poissons, mettant ainsi en évidence l’existence d’avantages adaptatifs comme la capacité à coloniser des milieux vierges ou de mieux exploiter la variabilité spatio-temporelle de l’environnement. Une hypothèse pour expliquer l’origine et le maintien de la diadromie postule que les migrations entre mer et rivière ont pour but de placer les individus dans le milieu qui favorisera la croissance avant la première reproduction. Une croissance en mer et une reproduction en rivière (anadromie) serait favorisée si la productivité primaire en eau douce est inférieure à celle des milieux marins environnants tandis que la situation inverse (catadromie ; reproduction en mer, croissance en rivière) est attendue quand le différentiel de productivité est en faveur des eaux douces. Les résultats de notre étude réalisée à l’échelle du globe confirment cette hypothèse et montrent également que les poissons diadromes se trouvent majoritairement dans des rivières à faible richesse spécifique et/ou ouvertes à la colonisation après le retrait des glaciers au Quaternaire. Leur capacité à coloniser de nouveaux milieux permet aux diadromes d’être très présents sur les îles océaniques. Si la biodiversité sur les îles océaniques a été largement étudiée, très peu d’études ont porté sur les poissons d’eau douce qui s’y trouvent. Notre étude des peuplements de poissons des îles polynésiennes confirme la généralité d’un modèle proposé pour les faunes terrestres prédisant une relation en dôme entre richesse spécifique et âge de l’île. Nos résultats montrent également que la richesse diminue avec la distance au centre de biodiversité le plus proche et augmente avec l’altitude maximale de l’île.Malgré leur succès évolutif, les poissons diadromes se révèlent très vulnérables face aux activités humaines (surexploitation, pollution de l’eau, barrages…). De ce fait, de nombreuses espèces sont classées comme vulnérables par l’IUCN. Paradoxalement, notre étude sur les caractéristiques biologiques et écologiques des espèces qui se sont éteintes récemment à l’échelle du globe n’identifie pas la diadromie comme un facteur aggravant. Cette étude montre que le critère biologique principal menant à l’extinction est l’endémisme et une aire de distribution géographique restreinte. Bien que souvent en déclin, beaucoup d’espèces diadromes ont jusqu’ici échappé à l’extinction du fait de leur aire de distribution initiale de grande taille, résultat probable de leur grande capacité de dispersion. Un très bon exemple est l’esturgeon européen, Acipenser sturio, initialement largement distribué en Europe mais qui après un fort déclin à partir de 1850 ne se reproduit plus que dans le seul bassin de la Garonne. Pour mieux suivre le déclin de cette espèce au cours du temps, nous avons étudié sa distribution avant 1850 à l’aide de données archéozoologiques. L’analyse de ces données suggère une diminution des populations très ancienne, initiée il y a 2500 ans. A l’aide de températures passées reconstituées, nous avons montré que des températures élevées expliquent en partie l’occurrence d’esturgeons dans les sites archéologiques mais sans contribuer à expliquer son déclin. Ces résultats suggèrent un impact de l’homme précoce sur les populations d’esturgeons. Cette thèse a permis de synthétiser les connaissances sur les poissons diadromes concernant leur distribution géographique à diverses échelles de temps et d’espace, et de contribuer à une meilleure compréhension de leur diversité et de leur vulnérabilité. / Diadromous species exhibit a life-cycle implying migrations between freshwater and ocean. Diadromy is observed in many fish lineages suggesting that adaptive traits are associated with this strategy such as better dispersal ability and more efficient tracking of the spatio-temporal variability of the environment. One of the hypotheses that have been put forward to explain the evolution and persistence of diadromy states that the purpose of migrations is to select environmental conditions that will optimize pre-reproductive growth. Growing at sea and reproducing in river (anadromy) is supposed to be favored when freshwater primary productivity is lower in freshwater than in the nearby sea. The reverse (growing in freshwater, reproducing in ocean; catadromy) is expected when productivity is higher in sea than in freshwater. According to our study, conducted at a global scale, this hypothesis holds true. In addition it is shown that diadromous species are overrepresented in species poor rivers and/or in those that have been open to colonization after the retreat of glaciers after the last glacial maximum. Because of their dispersal ability, diadromous species are also over-represented on oceanic islands. Biodiversity on islands is classical topic of biogeography but yet few studies have dealt with freshwater fishes. In our study of fish communities from the Polynesian islands, we demonstrate the generality of a model initially built to explain terrestrial biodiversity on oceanic islands. As predicted by this model, species richness peaks at peaks at intermediate island age. Also revealed by our results are a positive relationship between island elevation and species richness and a decrease in species richness as the distance from the nearest biodiversity hotspot increases. Diadromy has been a successful strategy over geologic times but in face to human activities it seems to contribute to extinction proneness, as exemplified by the numerous diadromous species red listed by IUCN. Paradoxically, our study about the biological and ecological traits shared by the freshwater fishes that have been recently globally extinct does not suggest that diadromy has been a major factor. This study points to endemism and restricted geographic range size as the major determinants of extinction. It seems that because of their dispersal abilities, diadromous species tend to have widespread historical distributions and, even if many species are declining, this prevented most of them from being entirely extirpated. This is well exemplified by the European sturgeon (Asipenser sturio), formerly widely distributed over Europe and now restricted to one reproducing population in the Garonne River, because of dramatic population collapses after 1850. To have a better idea of the fate of this species before 1850, we analyzed archaeozoological records. According to our analyses, sturgeons started to decline a long time ago, about 2500 years ago. Using reconstructed past temperatures, our analyses show that a high temperature increases the probability of finding this species in archeological remains but cannot explain entirely the observed decline. This suggests that human activities impacted sturgeon populations well before the industrial revolution. This thesis by synthesizing species occurrence data over different spatial and temporal scales contributed to a better knowledge about the diversity and vulnerability of diadromous fishes.

Afin de faire face aux conditions environnementales défavorables, certains animaux réduisent drastiquement leur activité métabolique et leur température grâce à des phases de torpeur hivernal. L’objectif de cette étude est d’établir une signature moléculaire de chacune des phases d’hibernation. Pour cela, les variations d’expression de 21 gènes impliqués dans le contrôle des fonctions saisonnières (horloge circadienne, hormones thyroïdiennes, récepteurs à la mélatonine) et le métabolisme ont été étudiées dans 8 organes. Les résultats ont mis en évidence une augmentation ubiquitaire de l’expression des gènes Périodes indiquant un possible réajustement de l’horloge au début de la phase de réveil. Ainsi qu’une régulation spécifique des déiodinases induisant une augmentation de la synthèse de thyroxine dans le tissu adipeux brun et l’hypothalamus pendant la torpeur et le réveil. Le récepteur MT2 du hamster d’Europe a été partiellement caractérisé génétiquement et pharmacologiquement. A la différence d’autres espèces de hamster dont le récepteur MT2 est tronqué, le récepteur étudié semble être fonctionnel pour la mélatonine et pourrait être critique durant l’hibernation. / Living in the wild involves to cope with a variable seasonal environment availability. When winter is coming, animals use various strategies to adapt to hostile environment by limiting energy expenditure such as hibernation. In this study, expression of 21 selected genes was compared at different states of the hibernation cycle of the true hibernator European hamster. Level of mRNA encoding proteins involved in seasonal timing (melatonin receptors, thyroid metabolism, clock) and energy homeostasis were measured by digital droplet PCR in eight central and peripheral organs. During the arousal phase, Periods genes expression is increased in all organs indicating a possible resetting of body’s clocks at the beginning of the active period. The brown adipose tissue displays a specific regulation of deiodinases leading to increased synthesis of thyroxine during both torpor and arousal. The melatonin receptor MT2 of the European hamster had been partially cloned and pharmacologically characterized. While in most hamster species, MT2 is a natural knock out, the studied receptor seems to be functional and could be critical during hibernation.

Le peptide RFRP-3 joue un rôle dans la régulation de l’axe hypothalamo-hypophyso-gonadotrope des mammifères. Le but de cette étude était de déterminer l’implication du RFRP-3 dans la régulation de l’axe reproducteur du hamster Syrien. Nos résultats montrent que le RFRP-3 stimule l’axe gonadotrope chez le hamster Syrien mâle, tandis qu’il a des effets variables chez la femelle. En effet, chez la femelle le peptide inhibe l’axe reproducteur lorsqu’il est administré au moment du pic pré-ovulatoire de LH le jour du proestrus, et n’a pas d’effet pendant le diestrus. Nous avons poursuivi notre étude par la caractérisation des sites d’action du RFRP-3 chez le hamster Syrien, en démontrant que l’effet du peptide sur l’axe gonadotrope est médié directement ou indirectement par les neurones à GnRH. De plus, nous avons écarté l’hypothèse d’un effet hypophysiotrope du peptide chez cette espèce. Pour conclure, les résultats présentés soulèvent de nombreuses questions quant aux effets espèce- et genre-dépendants du RFRP-3 sur l’axe gonadotrope du mammifère. / RFRP-3 has been shown to play a role in the regulation of the mammalian hypothalamic-pituitary-gonadal axis. The aim of this work was to determine the involvement of RFRP-3 in the regulation of the Syrian hamster reproductive axis. We report unprecedented results indicating that RFRP-3 stimulates the male Syrian hamster gonadotrophic axis, whereas it has variable effects in female Syrian hamsters. Indeed, in females the peptide inhibits the reproductive axis at the time of the LH surge on the day of proestrus, and has no effect during diestrus. We went on to characterize RFRP-3 sites of action in the Syrian hamster brain, and show that the effect of the peptide on the gonadotrophic axis is mediated directly or indirectly via GnRH neurons. Moreover, we clearly rule out the possibility of a hypophysiotrophic effect of RFRP-3 in this species. Taken together, the present data raise interesting questions regarding species- and sex-dependent effects of RFRP-3 on the mammalian gonadotrophic axis.

Cette thèse présente les adaptations spécifiques des hibernants ‘food-storing’ qui s’alimentent au cours de l’hibernation, et les conséquences de la qualité du régime alimentaire sur leur cycle annuel. Tandis que les espèces ‘fat-storing’ jeûnent pendant toute l’hibernation, les ‘food-storing’ alternent jeûnes courts et réalimentations. L’adiponectine stimulerait la lipolyse pendant l’hibernation contribuant ainsi à la cétogenèse. Le maintien d’un système digestif fonctionnel conduisant à la sécrétion d’incrétines, permet l’absorption optimale de nutriments lors des courtes euthermies inter-torpeurs. Une absorption accrue de glucose en particulier permettrait de restaurer la glycémie et les réserves de glycogène. Par ailleurs, un régime appauvri en protéines et enrichi en lipides induit un engraissement augmenté en période pré-hibernatoire provoquant une moindre utilisation de la torpeur donc une perte de masse accrue lors de l’hibernation, et une baisse du succès reproducteur. / This thesis presents the specific adaptations of food-storing hibernators that feed during hibernation, and the impact of diet quality on their annual cycle. In contrast to the fat-Storing species which fast during hibernation, the food-storing presents metabolic responses to an alternation of short fasting phases and hyperphagia. These responses involve one hand use of fat reserves during hibernation contributing to ketogenesis, which would be induced by adiponectin. On the other hand, maintaining a functional digestive system leading to the secretion of incretins, permits optimal nutrient absorption in the short inter-torpor euthermia. Increased glucose uptake in particular would restore body reserves to spare. Moreover, a lean protein diet enriched in fat and induces increased in body mass in pre-hibernation period causing reduced use of torpor thus an increased loss of mass during hibernation, and decreased reproductive success.

Depuis 157 ans et la publication originelle de la théorie de l’évolution par sélection naturelle de Charles Darwin, ce concept n’a cessé d’évoluer. Un principe fondamental suggère que des traits handicapants aient évolués dans la mesure où ils informent de manière honnête les congénères sur la qualité intrinsèque du porteur. Le manchot royal est un modèle exceptionnel permettant de tester la valeur sélective de ce signal dans un contexte sexuel et social (non-reproductif). Mes résultats suggèrent que l’apparition et le maintien de certains de ces traits au cours de l’évolution se sont opérés sous l’influence de la sélection sexuelle et d’un choix mutuel du partenaire, tandis que d’autre, non contraint par la condition fluctuante de l’individu, aurait évolué sous l’influence de la sélection sociale. Ce travail de recherche participe à la compréhension des mécanismes impliqués dans l’évolution de signaux coûteux, et à la nature des bénéfices ultimes que ces traits procurent. / Darwin’s seminal theory of evolution by means of natural selection, first published 157 years ago, has been in constant refinement ever since. The production and maintenance of extravagant ornaments is widely suggested to evolve by conspecific preference providing information on individual intrinsic quality in sexual contexts or on individual social quality in non-reproductive contexts. The king penguin is a monomorphic bird species and an outstanding model to study ornament evolution. My results show that those ornaments are partly condition-dependent, and reliable traits that may be used to assess the quality of a potential sexual partner, implying that their evolution and maintenance is partly determined by sexual selection. On the other hand, some traits remained condition-independent in their production, suggesting that the cost associated with their expression was deferred over time and the evolution of those ornaments likely shaped by non-sexual social selection.

Les organismes font face à des compromis entre leur reproduction, leur maintenance et leur survie, dont découlent des stratégies adaptatives énergétiques, comportementales et écologiques.Ce travail de thèse propose de préciser les stratégies de reproduction chez la tortue luth Dermochelys coriacea nidifiant en Guyane. Nous avons étudié les caractéristiques maternelles, les performances de reproduction et les potentiels liens existants entre la migration et la reproduction chez une population d’individus d’identité connue, suivis grâce à un suivi longitudinal original combinant biométrie, physiologie et biologie moléculaire.Premièrement nous montrons que les tortues luth opèrent comme des reproducteurs sur capital, i.e., leur reproduction repose sur les ressources stockées sous forme de réserves corporelles pendant la migration précédant la saison de ponte. D’autre part, nous suggérons que les femelles ajustent la durée de leur migration en fonction des conditions océanographiques rencontrées pendant la migration. Ceci leur permettrait, à l’échelle de la vie, de répondre au compromis entre la reproduction en cours et les reproductions futures. Enfin, notre démarche souligne l’importance de prendre en compte les caractéristiques individuelles dans la compréhension des stratégies de reproduction, et de manière ultime pour l’établissement de modèles réalistes de la dynamique des populations, notamment dans le cas d’espèces emblématiques telles que les tortues marines. / Organisms face trade-offs between their reproduction, maintenance and survival, from which result adaptative strategies at the energetics, behavioural and ecological levels.This PhD work investigates the reproductive strategies used by leatherback turtles, Dermochelys coriacea, nesting in French Guiana. We investigated maternal characteristics, reproductive output, and the possible links between migration and reproduction in a population of known identity, studied through a unique longitudinal monitoring, based on complementary approaches combining biometry, physiology and molecular biology.First, we found that leatherback turtles are capital breeders, i.e. females’ reproductive output displayed during their nesting season relies on body reserves previously stored during their migration. Second, we suggested that leatherback females adjust the duration of the migration according to the oceanographic conditions they experienced during migration. At a lifetime scale, this may allow females to face the trade-off between current and future reproductions. Finally, our approach highlights the importance to take into account individual characteristics in order to better understand reproductive strategies, and further assess realistic models of population dynamics, particularly when considering emblematic species such as sea turtles.