La crypticité est une stratégie employée par divers organismes afin d'éviter d'être détectés par leurs prédateurs. Lorsqu'un prédateur solitaire doit rechercher plusieurs types de proies cryptiques simultanément, cette recherche devient plus difficile qu'en présence d'un seul type. Le prédateur subit ainsi une diminution de la précision et de la vitesse d'alimentation. Cette diminution est due au phénomène d'attention limitée: la capacité mentale des animaux ne permet de traiter qu'une certaine quantité d'information à la fois. En divisant son attention entre les différentes proies disponibles, le prédateur devient moins efficace à retrouver toutes ces proies. Les effets de la crypticité des proies sur les prédateurs sociaux ont rarement été étudiés, et la recherche de plusieurs types de proies cryptiques n'a jamais été examinée dans un contexte d'approvisionnement en groupe. Chez les prédateurs grégaires, l'alimentation peut prendre la forme d'un jeu producteur-chapardeur, où chaque membre d'un groupe peut alterner entre deux tactiques d'approvisionnement mutuellement incompatibles: rechercher activement ses proies (tactique producteur), ou se joindre aux découvertes des autres (tactique chapardeur). La proportion de chapardage dans un groupe devrait augmenter lorsque les coûts associés à la tactique producteur augmentent. Bien que les effets négatifs d'une diminution de la vitesse d'alimentation en présence de proies cryptiques soient sentis également par les producteurs et les chapardeurs, les coûts énergétiques et temporels associés à une augmentation de la fréquence des erreurs de détection sont connus exclusivement par les producteurs. La présence d'une proie cryptique devrait donc mener à un accroissement de la proportion du groupe qui s'adonne à la tactique chapardeur, avec une plus grande augmentation lorsque plusieurs types de proies cryptiques sont disponibles. Pour vérifier cette prédiction, des groupes de Capucins damiers (Lonchura punctulata) ont recherché un ou deux types de proies (graines rouges et jaunes) sur deux substrats sur lesquels les graines apparaissaient visibles ou cryptiques. Nos résultats confirment que la crypticité des proies entraîne une diminution de l'efficacité d'alimentation des prédateurs sociaux puisque les oiseaux font plus d'erreurs de détection et s'alimentent moins rapidement lorsque les proies sont cryptiques que lorsqu'elles sont visibles. La présence simultanée de plusieurs types de proies cryptiques intensifie également ces effets négatifs, réduisant davantage l'efficacité d'alimentation. La proportion de chapardage dans le groupe augmente de la condition visible à la condition cryptique, ainsi que lorsque deux types de proies cryptiques sont disponibles relativement à un type de proie cryptique. Cependant, les oiseaux diminuent le comportement de chapardage dans la condition visible lorsque plusieurs types de proies sont présents, un résultat que nous ne pouvons pas expliquer avec cette étude. Nos résultats suggèrent que la crypticité serait une stratégie anti-prédatrice plus efficace contre les prédateurs sociaux que les prédateurs solitaires, et que le polymorphisme chez les espèces proies cryptiques a évolué en partie pour diminuer la pression de prédation provenant des animaux sociaux. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Approvisionnement social, Producteur-chapardeur, Proie cryptique, Polymorphisme, Capucin damier.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Quand un prédateur recherche une proie, il doit contrer les différentes stratégies antiprédatrices qu'elles adoptent. La crypticité, c'est-à-dire se confondre dans son environnement, est l'une des stratégies les plus communes et les plus efficaces adoptées par les proies. En effet, elle réduit la pression de prédation, diminuant l'efficacité d'approvisionnement des prédateurs en augmentant leur temps de recherche au dépend de leur propre vigilance, ce qui les expose à leur tour à un risque de prédation élevé. La réponse de prédateurs solitaires à la crypticité des proies a été étudiée à de multiples reprises mais rarement dans un contexte d'approvisionnement social, où les membres du groupe présentent des habiletés différentes. De nombreuses expériences montrent que s'approvisionner en présence d'un congénère peut soit augmenter le taux d'approvisionnement d'un individu, ou au contraire, interférer dans son efficacité à s'approvisionner correctement. Le but de notre étude est donc d'identifier les effets possibles de la présence d'un congénère et de son degré d'expérience sur la capacité d'un oiseau (le capucin damier Lonchura punctulata) à exploiter des graines cryptiques. Les graines de millet (Panicum sp.) étaient présentées sur un fond qui les rendait soit cryptiques soit visibles. Les oiseaux ont été testés seuls, avec un congénère naïf ou expérimenté. Nos résultats confirment que la coloration cryptique des graines réduit l'efficacité de picorement des prédateurs et ce, même dans un contexte d'approvisionnement social. La présence d'un congénère, quelque soit son degré d'expérience, intensifie l'effet de la crypticité en réduisant encore plus l'efficacité du comportement de picorement. Notre étude montre aussi que l'effet d'interférence dù à la présence du congénère dure au-delà de la période pendant laquelle il est présent. Ces résultats suggèrent que le congénère interfère dans l'acquisition des habiletés nécessaires pour exploiter efficacement des proies cryptiques, conclusion en accord avec le mécanisme de formation d'une image de recherche. Par conséquent, être un prédateur social plutôt que solitaire pourrait représenter un désavantage lorsque les proies utilisent la crypticité comme stratégie antiprédatrice. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Interférence, Proie cryptique, Approvisionnement social, Capucin damier.

De nombreuses espèces animales vivent et s'alimentent en groupe, une situation qui requière que les animaux adoptent des réponses comportementales spécifiques à cette condition sociale. Les travaux effectués lors de mes études doctorales se sont principalement intéressés à explorer les effets que peuvent avoir le nombre de compagnons ainsi que leurs comportements et décisions sur les réponses comportementales des individus appartenant à une espèce sociale d'Estrildidés, le capucin damier (Lonchura punctulata). Une diminution de la vigilance individuelle combinée à une augmentation de la vitesse d'alimentation est généralement rapportée lorsque la taille du groupe augmente. L'augmentation des taux d'alimentation est communément expliquée par les bénéfices en sécurité d'être en groupe: le temps épargné en vigilance étant réalloué dans l'alimentation. Cependant, ceci peut également être expliqué par l'augmentation de la compétition pour les ressources. Il demeure difficile de distinguer entre les différentes fonctions des réponses comportementales induites par une augmentation de la taille du groupe à cause de la difficulté de modifier le comportement des compagnons sans modifier la taille du groupe. Nous avons développé une technique basée sur l'utilisation de repasses d'images vidéos afin de pouvoir contrôler précisément les comportements de vigilance et d'approvisionnement des compagnons. Le premier chapitre présente la première validation de la technique de repasses d'images vidéos dans un contexte d'alimentation sociale chez le capucin damier. Des oiseaux focaux ont été testés dans un dispositif expérimental leur permettant de s'alimenter face à des compagnons ou face à des séquences vidéos de conspécifiques engagés dans l'alimentation. Nos résultats suggèrent que les capucins damiers expriment bien des réponses comportementales en accord avec l'effet de la taille du groupe. Nos résultats montrent également que les individus focaux expriment des patrons de vigilance et d'alimentation similaires lorsqu'ils s'alimentent dans des groupes composés de compagnons réels ou simulés. Il est donc possible de conclure que la technique de repasses d'images vidéos est appropriée pour explorer l'approvisionnement social chez des espèces aviaires. Dans le second chapitre, nous avons testé l'origine de cette augmentation chez les capucins damiers. En utilisant des repasses vidéos, nous avons modifié la taille des groupes et les comportements des compagnons. Nos résultats indiquent que l'augmentation des taux d'alimentation n'apparaît que si les compagnons s'alimentent. Des compagnons ne s'alimentant pas n'induisent ni une diminution de la vigilance individuelle ni l'augmentation des taux d'alimentation. Une augmentation du niveau de compétition induit une diminution de la vigilance des individus focaux. Nos résultats indiquent que l'effet de la taille du groupe chez les capucins damiers semble donc être induit par les coûts imposés par la compétition pour les ressources. Le troisième chapitre est dédié à l'étude des différences interindividuelles lors de l'ajustement comportemental face à une augmentation de la taille du groupe. Dans un premier temps, il a été montré que, malgré des différences interindividuelles constantes entre les individus suggérant une forte constance comportementale, les capucins damiers expriment des patrons similaires de vigilance et d'alimentation en réponse à un changement de la taille du groupe. Dans un deuxième temps, nous avons comparé la force de la plasticité comportementale face à celle de la constance comportementale. Nos résultats suggèrent qu'une forte plasticité comportementale semble être favorisée dans un contexte d'approvisionnement social, car elle devient le prix à payer pour répondre adéquatement à des changements de pression de compétition pour la ressource lorsque le nombre de compétiteurs change. L'information sociale, que des individus obtiennent en observant les décisions de leurs congénères, peut parfois entrer en conflit avec leur information personnelle. Dans le quatrième chapitre, nous avons exploré les coûts éventuels de l'utilisation d'information sociale dans un contexte d'approvisionnement social chez le capucin damier. Il est admis que d'outrepasser son information personnelle et copier les décisions des autres peut être optimal; les individus pouvant alors se retrouver engagés dans des cascades d'information. Si ces cascades impliquent souvent les bonnes décisions, elles peuvent entraîner le groupe à adopter des comportements incorrects. Nous avons examiné comment les capucins damiers utilisent préférentiellement soit l'information sociale soit leur information personnelle dans des situations où les deux types d'informations sont en accord ou se contredisent et en fonction de la force de l'information sociale. Nos résultats montrent que les capucins damiers outrepassent une information personnelle dont la fiabilité est élevée lorsque de l'information sociale suffisamment persuasive est présentée. Si ces phénomènes de cascades ont été décrits chez des humains, notre étude constitue la première évidence empirique montrant que les premiers évènements d'une cascade d'information peuvent apparaître chez des animaux qui s'alimentent en groupe. En conclusion, nous avons montré que chez une espèce d'oiseaux s'alimentant en groupe, les individus vont moduler leurs comportements en fonction, non seulement du nombre et des comportements des autres membres du groupe, mais également de leurs décisions et de la force de l'information sociale. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Capucin damier, Lonchura punctulata, Effet de la taille du groupe, Approvisionnement social, Information sociale, Compétition par exploitation, Repasse d'images vidéo, Plasticité comportementale, Constance comportementale.

Ce travail porte sur l’étude fonctionnelle de deux gènes préférentiellement exprimés dans deux régions du cerveau touchées par des pathologies neurodégénératives : Capucine, un marqueur du striatum, structure qui dégénère au cours de la maladie de Huntington et Agpat4, un marqueur de l’aire tegmentaire ventrale et de la substance noire compacte, dont les neurones dopaminergiques sont sélectivement atteints lors de la maladie de Parkinson. Des lignées de souris invalidées pour ces gènes ont été générées au laboratoire et au cours de ma thèse j’ai procédé à leur caractérisation. L’expression striatale du gène de la Capucine étant significativement diminuée dans des modèles murins de la maladie de Huntington, nous avons souhaité évaluer son rôle éventuel dans la pathogenèse de cette maladie. Pour ce faire, nous avons examiné, dans le cadre d’une collaboration, l’effet du knock-out et de la surexpression du gène de la Capucine sur la vulnérabilité des neurones striataux à un fragment de la Huntingtine mutée dans un modèle murin de la maladie de Huntington. Les données montrent que la Capucine n’a pas d’effet significatif sur la toxicité du fragment de la Huntingtine mutée dans le modèle étudié.La protéine Agpat4 présente des homologies de séquence avec des acyltransférases impliquées dans le métabolisme des phosphoglycérides. J’ai réalisé des études d’expression par différentes techniques de biologie moléculaire qui montrent que le gène d’Agpat4 est exprimé dans la plupart des tissus catécholaminergiques. Pour déterminer l’activité endogène d’Agpat4 et son rôle physiologique dans les tissus où elle est exprimée, j’ai comparé le métabolome de tissus de souris invalidées pour le gène d’Agpat4 et sauvages par chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse. Mes résultats indiquent que l’invalidation du gène d’Agpat4 perturbe le métabolisme non seulement de différentes classes de lipides, notamment les lysophosphatidyléthanolamines, mais aussi celui des catécholamines. / This work concerns the functional study of two genes preferentially expressed in two brain regions affected by neurodegenerative diseases: Capucine, a marker of the striatum, a structure that degenerates in Huntington's disease and Agpat4, a marker of the ventral tegmental area and the substantia nigra pars compacta, whose dopaminergic neurons are selectively affected in Parkinson's disease. Mouse lines deficient for Capucine and Agpat4 have been generated in the laboratory and during my PhD thesis I carried out their characterization.As the striatal gene expression of Capucine is significantly reduced in mouse models of Huntington's disease, we wished to evaluate its possible role in the pathogenesis of this disease. In a collaborative work, we examined the effect of the knockout and overexpression of the Capucine gene on the vulnerability of striatal neurons to a mutant Huntingtin fragment in a mouse model of Huntington’s disease. The data show that Capucine has no significant effect on the toxicity of the mutant Huntingtin fragment in the considered model.The Agpat4 protein has sequence homologies with acyltransferases involved in the metabolism of phosphoglycerides. I conducted expression studies using different molecular biology techniques, which showed that the Agpat4 gene is expressed in most catecholaminergic tissues. To determine the endogenous activity of Agpat4 and its physiological role in the tissues where it is expressed, I compared the metabolomes of Agpat4-deficient and wild-type mice tissues by liquid chromatography coupled with mass spectrometry. My results indicate that Agpat4 deficiency alters not only the metabolism of different lipid classes, in particular lysophosphatidylethanolamines, but also the metabolism of catecholamines.

Ce doctorat trouve son origine dans la compréhension des prises de décision et des comportements collectifs des animaux. Comment ces derniers parviennent-ils à effectuer des choix collectivement ? Comment les membres d’un groupe procèdent-ils pour synchroniser leurs comportements spatialement et temporellement ? Mon principal objectif a été de dégager, lors des déplacements collectifs et du fur rubbing chez le capucin moine, les évènements décisionnels dépendants de processus anonymes de ceux dépendants de processus liés à l’identité des individus et à leur réseau de relations sociales au sein du groupe. Dans les prises de décision collective relatives aux déplacements, les membres du groupe sont influencés dans leurs choix par leur identité sociale mais aussi par des mécanismes anonymes, de type mimétique. Le fur rubbing est également un comportement collectif dont les mécanismes sous-jacents incluent une dépendance interindividuelle de type mimétique. Des mécanismes similaires mettant en jeu des interactions entre individus basées sur des règles comportementales simples se retrouvent dans chacun des phénomènes collectifs étudiés. Ces résultats sont les premiers à démontrer l’émergence de prises de décision collective à partir de telles interactions anonymes dans un groupe de primates non humains. Ils permettent de faire le lien entre choix individuels et comportement collectif et de mieux concevoir comment un groupe de primates peut se coordonner, maintenir sa cohésion spatiale et synchroniser ses activités./How do animals reach collective consensus? How do group members spatially and temporally synchronise their behaviour? My main purpose was to demonstrate the respective roles of anonymous processes (contagion, mimetism) and individual-dependent processes (hierarchical rank, age, sex, kin, social relationships) in collective decision-making. During decision-making relating to collective movements, group members’ decisions depend on their social identity (individual-dependent mechanism) as well as anonymous processes. Fur rubbing is also a collective behaviour involving interindividual dependence with mimetic underlying mechanisms. We found similar mechanisms, involving interindividual interactions according to simple behavioural rules, in both collective phenomenon studied. These results are the first to demonstrate the emergence of collective decision-making based on anonymous interactions in a group of non human primates. They help to understand the link between individual choices and collective behaviour and to appreciate how a social group of primates maintain its spatial cohesion and synchronize its activities.

Ce doctorat trouve son origine dans la compréhension des prises de décision et des comportements collectifs des animaux. Comment ces derniers parviennent-ils à effectuer des choix collectivement ?Comment les membres d’un groupe procèdent-ils pour synchroniser leurs comportements spatialement et temporellement ?Mon principal objectif a été de dégager, lors des déplacements collectifs et du fur rubbing chez le capucin moine, les évènements décisionnels dépendants de processus anonymes de ceux dépendants de processus liés à l’identité des individus et à leur réseau de relations sociales au sein du groupe. Dans les prises de décision collective relatives aux déplacements, les membres du groupe sont influencés dans leurs choix par leur identité sociale mais aussi par des mécanismes anonymes, de type mimétique. Le fur rubbing est également un comportement collectif dont les mécanismes sous-jacents incluent une dépendance interindividuelle de type mimétique. Des mécanismes similaires mettant en jeu des interactions entre individus basées sur des règles comportementales simples se retrouvent dans chacun des phénomènes collectifs étudiés. Ces résultats sont les premiers à démontrer l’émergence de prises de décision collective à partir de telles interactions anonymes dans un groupe de primates non humains. Ils permettent de faire le lien entre choix individuels et comportement collectif et de mieux concevoir comment un groupe de primates peut se coordonner, maintenir sa cohésion spatiale et synchroniser ses activités./How do animals reach collective consensus? How do group members spatially and temporally synchronise their behaviour? My main purpose was to demonstrate the respective roles of anonymous processes (contagion, mimetism) and individual-dependent processes (hierarchical rank, age, sex, kin, social relationships) in collective decision-making. During decision-making relating to collective movements, group members’ decisions depend on their social identity (individual-dependent mechanism) as well as anonymous processes. Fur rubbing is also a collective behaviour involving interindividual dependence with mimetic underlying mechanisms. We found similar mechanisms, involving interindividual interactions according to simple behavioural rules, in both collective phenomenon studied. These results are the first to demonstrate the emergence of collective decision-making based on anonymous interactions in a group of non human primates. They help to understand the link between individual choices and collective behaviour and to appreciate how a social group of primates maintain its spatial cohesion and synchronize its activities. / Doctorat en sciences, Spécialisation biologie animale / info:eu-repo/semantics/nonPublished