Le lien d’appariement unissant un mâle et une femelle a été peu exploré chez les Oiseaux, alors que la plupart sont monogames. De plus, l’étude de la monogamie s’est souvent cantonnée à l’exploration des comportements liés à la reproduction et au choix du partenaire. L’objectif de cette thèse est d’identifier les comportements sociaux caractéristiques du lien d’appariement et leurs supports cérébraux chez un passereau social et monogame, le Diamant mandarin (Taeniopygia guttata). Grâce aux concepts de la théorie des réseaux appliqués à l’étude en laboratoire des interactions sociales, cette thèse s’intéresse à la valeur sociale du lien d’appariement. Elle montre qu’il représente un véritable partenariat social, suffisamment favorable pour que se forment des couples homosexuels en cas d’indisponibilité d’oiseaux du sexe opposé. Par l’étude en milieu naturel des communications acoustiques entre partenaires, ce lien est apparu comme le cadre d’échanges vocaux particuliers : de discrets duos de cris émis dans l’intimité du nid. En s’intéressant au rythme d’émission des vocalisations à l’échelle du groupe, cette thèse jette également un nouveau regard sur l’étude des communications acoustiques. La dynamique du réseau acoustique que représente le groupe est influencée par la proportion d’oiseaux appariés. Enfin, les causes proximales des liens sociaux sont abordées : l’activité du réseau cérébral impliqué dans l’expression des comportements sociaux, le « Social Behavior Network » (SBN), varie avec la possibilité de créer des liens chez les mâles. Cette thèse participe donc à définir le lien d’appariement comme un lien social complexe dont les avantages ne se limiteraient pas à la reproduction. Elle révèle ses conséquences tant sur le réseau social, que sur le réseau acoustique du groupe de diamants mandarins, et soulève l’implication potentielle du réseau cérébral SBN dans les mécanismes de sa formation et de son maintien / Although most birds are monogamous, the pair-bond between a male and a female remains relatively unexplored in these species. Moreover, the study of monogamy mainly focused on behaviours linked to reproduction and partner choice. The aim of this thesis is to identify the social behaviours and the neurophysiological mechanisms of pair-bonding in a social and monogamous passerine, the Zebra finch (Teaniopygia guttata). Using concepts of network theory to study social interactions in the laboratory, this thesis explores the social value of the pair-bond. We showed that the pair-bond is a genuine partnership, whose social value might explain why birds establish same-sex pair-bonds when partners of the opposite sex are scarce. The study of acoustic communication between mates in the field revealed that partners perform specific vocal displays : they use private duets of calls in the intimacy of their nest. By investigating the rhythm of emission of vocalizations at group scale, this thesis takes a fresh look at the study of acoustic communication. The proportion of paired birds in a group influences the dynamic of the acoustic network constituted by the social group. Finally, we tackled the proximal explanations of social bonding : in males, social relationships affect the activity of the brain network implicated in social behaviours, the Social Behavior Network (SBN). This thesis underlines the social complexity of the pair-bond that might bring benefits beyond reproduction. It reveals the consequences of pair-bonding on both social network and acoustic network, and points towards a role of the SBN in pair-bond establishment and maintenance

Posséder des données fiables, à jour et précises sur les populations d’oiseaux peut se révéler central aux décisions de politique environnementale. La bioacoustique est un outil de suivi non invasif de populations animales et avantageux lorsque les méthodes d’observation ou les captures sont difficiles. De plus, il a été montré chez de nombreuses espèces que l'étude de la communication acoustique peut largement contribuer à comprendre la dynamique des interactions sociales au sein d'un groupe. Cependant, l'étude des interactions vocales peut se révéler difficile, notamment lorsque l'on souhaite s'intéresser à une échelle fine des échanges. C'est pourquoi la bioacoustique n’a que peu été utilisée pour la caractérisation de la structure sociale de populations. L'objectif de ce projet de thèse était le développement de techniques d’extraction de vocalisations individuelles au sein d'un groupe, ainsi que la modélisation de leur dynamique fine. Après avoir été développée, testée et validée, notre méthode a permis d'étudier le réseau acoustique chez une espèce d'oiseau social, le diamant mandarin, et d'explorer le lien entre réseau acoustique et réseau social. A travers plusieurs études, nous avons montré que la dynamique vocale d'un groupe dépend à la fois de la composition de ce groupe (sa taille, la présence de couples ou de juvéniles) et du contexte environnemental (sans perturbation, puis avec séparation visuelle ou présence d'un danger). Ainsi, avec le développement de méthodes d'extraction de réseau acoustique, ce projet contribue à la fois à la recherche fondamentale et appliquée dans ce domaine : en recherche fondamentale car l'étude de la dynamique des interactions vocales permet de mieux comprendre le réseau social, et en recherche appliquée pour le suivi de population.! / Bird populations represent a significant proportion of urban and rural biodiversity. For this purpose, the acquisition of reliable, updated and precise data on bird population can be a central factor for environmental decisions. The current classical techniques are difficult regarding human resources (banding, tracking, counting) and often invasive. Bioacoustics is a non-invasive tool for animal populations monitoring (density, migration paths...). Moreover, it has been shown in many species that the study of vocal exchanges can largely help to understand the social interactions occurring in a group. However, studying vocal exchanges can be difficult, especially when we want to assess fine scale interactions. For this reason bioacoustics have rarely been used to characterize groups’ social structure. The aim of this project was to develop techniques for the extraction of individual vocalizations in a group, and the modelling of their dynamics at a fine scale. After we developed, tested and validated our method, we used it to extract the acoustic network in a bird social species, the zebra finch, and investigate the link between acoustic and social network. Throughout different studies we showed that the group composition, more particularly its size, the presence of couples or the presence of juveniles can shape parts of the vocal dynamics. We also found that the environmental context (without any perturbation, then a context of separation for a couple, or predation in a group) can impact the vocal interactions dynamics. Thus, this project make contribution to both fundamental and applied research: in fundamental research by contributing to the study of vocal interactions dynamics to better understand the social network, and in applied research by contributing to define new standards for population monitoring.