A ordem Opiliones contém cerca de 6000 espécies divididas em quatro subordens e 45 famílias. Dentre essas famílias, os Gonyleptidae se destacam por sua enorme diversidade e por concentrarem a maioria dos estudos sobre biologia de opiliões. Este estudo, valeu-se dessa grande disponibilidade de informações ecológicas, comportamentais e químicas para reconstruir as relações de parentesco entre as subfamílias de Gonyleptidae. Posteriormente, com base nas topologias obtidas, discutimos os padrões de evolução dessas características dentro da família. A listagem de terminais compreende 31 espécies, sendo 27 representantes do grupo-interno e quatro do grupo-externo (Stygnidae, Manosbiidae e Cosmetidae). O grupo-interno é composto por representantes de 14 das 16 subfamílias de Gonyleptidae, exceto Ampycinae e Gonyassamiinae. Realizamos a análise filogenética utilizando caracteres igualmente pesados e os algoritmos de pesagem sucessiva e implícita. Levantamos 48 caracteres e 72 estados derivados, o que faz deste trabalho a maior matriz de caracteres ecológico-comportamentais já publicada até o momento. A análise com pesos iguais gerou uma árvore de consenso menos resolvida, porém compatível com a única topologia obtida com pesagem sucessiva e uma de duas topologias estáveis obtidas utilizando a pesagem implícita. Considerando apenas as análises com pesagem sucessiva e implícita, Gonyleptidae aparece como um grupo monofilético, irmão de Cosmetidae e definido por uma sinapomorfia inequívoca (brigas entre machos usando as pernas IV). Dentre as subfamílias já revisadas e que aqui contaram com mais de um terminal, recuperamos o monofiletismo de cinco delas: Hernandariinae, Goniosomatinae, Mitobatinae, Tricommatinae e Heteropachylinae. Não obtivemos apoio ao monofiletismo de Gonyleptinae, Sodreaninae e Progonyleptoidellinae. Dentre os grandes grupos tradicionalmente reconhecidos dentro de Gonyleptidae, obtivemos apoio ao clado formado por Hernandariinae + Gonyleptinae + Sodreaninae + Progonyleptoidellinae + Caelopyginae. Os altos valores dos índices de consistência das árvores, associado aos altos valores de suporte obtidos para vários clados (especialmente subfamílias), indicam que comportamento e ecologia são fontes de caracteres filogeneticamente informativos e que devem ser considerados em estudos futuros com a família. Embora caracteres ecológico-comportamentais já tenham sido utilizados em estudos cladísticos anteriores, esta é a primeira vez que o monofiletismo de uma família de Arthropoda é formalmente definido exclusivamente com base em caracteres de natureza não morfológica ou molecular. / The order Opiliones has almost 6000 species divided in four suborders and 45 families. Among these families, Gonyleptidae is well-known by its high diversity and because it concentrates the majority of the publications on harvestman ecology and behavior. We took advantage of this information to reconstruct the phylogeny of the gonyleptid subfamilies and discuss evolutionary patterns within the family based on the resulting topologies. The terminal species include 31 taxa, four belonging to the external-group (Stygnidae, Manosbiidae, and Cosmetidae), and 27 to the internal-group, which contains representatives of 14 of the 16 gonyleptid subfamilies (except Ampycinae and Gonyassamiinae). We performed the analyses using three distinct weighting schemes: equally weighted characters, successive weighting, and implied weighting. We coded 48 characters comprising 72 derived states, which makes the present study the largest ecological and behavioral phylogenetic data matrix published so far. The equal weighted analysis resulted in a single poorly resolved consensus tree, but this tree was compatible with the single most parsimonious successive weighted tree and with one of the two most stable trees obtained with implied weighting. Considering only the non-linear weighting schemes, Gonyleptidae is a monophyletic group, sister to Cosmetidae, based on a single non-homoplastic behavioral synapomorphy (male fights using the fourth pair of legs). We recovered the monophyly of five subfamilies that have already been revised using morphological characters: Hernandariinae, Goniosomatinae, Mitobatinae, Tricommatinae, and Heteropachylinae. We also obtained support for a well-recognized clade composed of the subfamilies Hernandariinae, Gonyleptinae, Sodreaninae, Progonyleptoidellinae, and Caelopyginae. However, we did not find support for the monophyly of Gonyleptinae, Sodreaninae, and Progonyleptoidellinae. High consistence indexes, in association with high Bremer and bootstrap support values for several clades (mainly subfamilies), clearly indicate that behavior and ecology provide phylogenetically informative characters. For that reason, they should be considered in future phylogenetic studies within Opiliones. Even though behavioral and ecological characters have already been used in other cladistic studies, this is the first time that the monophily of an arthropod family is formally demonstrated using exclusively non-morphological or non-molecular characters.

O comportamento de insetos sociais, em especial de formigas, tem sido muito estudado nos últimos tempos, devido à capacidade destes insetos realizarem tarefas complexas a partir de interações entre indivíduos simples. Ao se moverem sobre um ambiente na busca de alimento, as formigas depositam no solo uma substância química, denominada feromônio, que atrai as formigas que se encontram no ninho e as guia em direção ao alimento encontrado. O processo de construção e seguimento destas trilhas permite que as formigas descubram os menores caminhos e as melhores fontes de alimento no ambiente. Com o objetivo de estudar as características das formigas que contribuem para a sua adaptação a diferentes condições do meio, diversos experimentos vêm sendo realizados com estes insetos. Dentro deste contexto, esta tese apresenta experimentos inéditos realizados com formigas em laboratório, sobre uma rede artificial de túneis, onde diversos caminhos interconectados conduzem a uma fonte de alimento. As decisões das formigas foram analisadas nos níveis individual e coletivo, sob mudanças no meio, compreendendo o bloqueio/desbloqueio de ramos. A medição de diversas características individuais das formigas permitiu desenvolver dois modelos matemáticos sobre o seu comportamento, que foram aplicados à situação em que não se alterou a condição do ambiente com relação ao acesso aos ramos (estática), como também a mudanças no meio (dinâmica). A análise realizada do comportamento coletivo foi utilizada na comparação dos resultados obtidos pelas simulações dos modelos. De forma geral, o segundo modelo proposto foi mais eficiente que o primeiro na situação estática, porém ele ainda necessita de ajustes nas demais situações. O bom desempenho do segundo modelo proposto levou a aplicação de sua principal característica, a função de escolha que considera a concentração de feromônio sobre os ramos do meio e a capacidade de orientação das formigas, a um problema de otimização combinatorial, o roteamento em redes de telecomunicações. O algoritmo de roteamento proposto foi avaliado sob variações no nível de tráfego e topologia da rede, e seu desempenho foi comparado ao de dois algoritmos usados por concessionárias de telecomunicações, considerando diversas medidas de desempenho. O algoritmo desenvolvido obteve resultados encorajadores, sugerindo a aplicabilidade da estrutura do modelo proposto a outros problemas complexos de otimização. / The behavior of social insects, particularly of ants, has been intensively studied in the last years, due to their capacity to perform complex tasks through interactions among simple individuals. When moving in the environment searching for food, ants deposit on the ground a chemical substance, called pheromone, to attract ants in the nest and guide them towards the source of food that was found. The process of laying/following the pheromone trails allows ants to find the shortest paths and best sources of food of the environment. With the aim to study the characteristics of the ants that contribute to their adaptation to different environment conditions, several experiments with ants have been performed and reported in this research. In this context, this thesis presents novel experiments with ants in the laboratory, in an artificial network of tunnels, where several interconnected paths lead the insects from the nest to the food source. Ants\' decision were analyzed according to the individual and collective levels, under changes in the environment, comprising the blockage/release of branches. The measure of several individual characteristics of ants allowed the development of two mathematical models of their behavior, which were applied to the non-changing (static) environment access to all branches and to changing (dynamic) access. The analysis of the collective behavior of ants in the experiments was used to compare the results derived from the simulations of the models. In general, the second proposed model was more accurate than the first one in simulating ants behavior for the static situation, however, it needs some improvements for the other situations. The satisfactory behavior of the second model led to apply its main feature, the choice taking into consideration the pheromone concentration over the branches and the ants ability to orient themselves, to solve an optimization problem, the routing in telecommunications networks. The proposed routing algorithm was evaluated under variations on the traffic level and topology of the network, and its performance was compared with two routing algorithms used by telecommunications companies, considering several performance measures. The developed algorithm produced encouraging results, suggesting the possibility to apply the framework of the proposed model to other optimization problems.

As colônias de saúvas e o ambiente em que vivem são sistemas de dinâmica independente, variável e, ainda assim, interativos. Nesse sentido, frente às demandas flexíveis do ambiente, as tarefas que uma colônia deve executar devem ser acompanhadas da flexibilidade comportamental necessária. Para isso, a transmissão de informação, seja para forragear ou explorar novas áreas, deve ocorrer. Dentro deste contexto, o trabalho investigou em formigas do gênero Atta sexdens rubropilosa, o comportamento em um labirinto em Y. Foi observado um conjunto de comportamentos em duas condições experimentais: (1) com o corredor de acesso anterior à bifurcação do labirinto em Y marcado com feromônio e (2) corredor de acesso anterior à bifurcação do labirinto em Y não marcado com feromônio. Em ambos os casos um dos braços sempre estava marcado por feromônio e levava para a bandeja com folhas e outro não estava marcado e levava para uma bandeja sem folhas. Foi medido o fluxo em cada lado do braço após o Y, o número de formigas que permaneciam nas bandejas, o número de encontros de cabeça entre as formigas e o momento em que houve o primeiro transporte de folha. Observou-se o efeito no fluxo de formigas no labirinto entre as condições (1) e (2), e escolha do braço com e sem feromônio. Em uma ANOVA, comparando a permanência dos indivíduos antes e depois do primeiro transporte de folha encontrou-se efeito no braço (com x sem feromônio), e de interação entre lado (com x sem feromônio) e momento (antes x depois do transporte da primeira folha), e no número de encontros das formigas. Foi possível observar que: (1) as formigas que se engajaram na atividade de exploração do trecho limpo do corredor de acesso à bifurcação não alteraram a composição comportamental das formigas que passaram por ele, reforçando que o limiar exploratório naquela condição, de todas as formigas, parece não diferir; (2) a dinâmica de transmissão de informação nas áreas com e sem feromônio foram distintas e ocorreram de forma dinâmica. O transporte da primeira folha (3) atuou como um sinalizador da atividade que deveria ser priorizada naquele momento e a partir dele, havendo um maior fluxo, permanência e engajamento na atividade de forrageamento. Isso parece reforçar a concepção que mais que apenas entender como as formigas agem coletivamente na solução de um problema, é necessário compreender como coletivamente elas estabelecem os mecanismos de seleção de tarefas em condições que há tarefas concorrentes / The leaf-cutter ants colony and the enviromento in which they live are dinamically independent systems, variable and interactive. In this sense, opposite the flexible demands of the environment, the tasks a colony must perform could be accompanied by required behavioral flexibility. For this, the information transmission, whether to forager or explorer new area, it should occur. Within this context, this research investigated in leaf-cutter ants of the genus Atta, the behavior in a Y maze. The behavior was observed in two experimental conditions: (1) the previous access marked with pheromone to the bifurcation in the Y maze. (2) the previous access to the bifurcation in the Y maze without pheromone. In both cases one branch was always marked by pheromone and it led to the leaves box and other branch was unmarked and it led for a box without leaves. The flow was measured on each branch after the Y maze, the number of ants that remained in the trays was counted, the number of head-on encounter was counted and the moment the first leaf was transport. The effect on the ants flow was observed among the conditions (1) and (2). And the choose the branch without or with pheromone was encountered effect. In an ANOVA comparing the individuals permanence before and after the first leaf transported was observed effect on the arm (with X without pheromone), and interaction among branch side (with X without pheromone) and time (before X after the first leaf transported), and the number of head-on encounters. It was observed: (1) the ants engaged in exploration activity clean stretch of the previous acess to the bifurcation did not alter the behavioral composition of the others that passed there. It reinforcing the exploratory threshold in that condition, to all ants does not seem to differ; (2) the dynamics of information transmission in areas with and without pheromone were distinct and occurred dynamically. The first leaf transported (3) served as a marker of activity that should be prioritized at the moment and from there, with a greater flow permanence and engagement in foraging activity. This seems to reinforce the concept that more than just understanding how ants act collectively to solve a problem, it is necessary to understand how collectively they establish mechanisms for task selection in conditions that no competing tasks

Os estudos que visam avaliar a influência dos fatores bióticos (disponibilidade de recursos florais e competição) e abióticos (variáveis climáticas) nas atividades externas (comportamento de forrageamento de pólen) e internas (taxa de construção de células de cria) das colônias de abelhas sem ferrão são importantes para compreender as adaptações comportamentais das espécies. A Caatinga, região semiárida do nordeste brasileiro, é caracterizada por temperaturas anuais elevadas e longos períodos de seca. Nesse estudo, nós investigamos respostas comportamentais de Melipona subnitida Ducke (Apidae, Meliponini) às condições ambientais desse bioma. Os experimentos foram realizados no município de Mossoró/RN, Brasil, esta região foi considerada como uma das 26 áreas de extrema prioridade para a conservação do bioma Caatinga. Na área de estudo nós registramos fontes importantes de pólen e néctar para as abelhas, incluindo espécies fundamentais para a manutenção das colônias durante a estação seca. As abelhas forrageiras de M. subnitida coletaram em um período curto do dia e do ano grandes quantidades de recursos disponíveis, concentrando a força forrageira nas fontes mais lucrativas. Visto que a quantidade de pólen estocado dentro do ninho (oferta) controla a produção de cria, a observada redução da taxa de construção de células de cria durante a estação quente e seca sugere um mecanismo importante para economizar recursos polínicos estocados e consequentemente permiti a sobrevivência das colônias durante períodos prolongados de escassez. Através da modelagem de distribuição de espécies, verificamos um potencial déficit de recursos forrageiros para espécie M. subnitida nas próximas décadas. Diante dessas observações foram discutidas as principais estratégias para a conservação dessa espécie de abelha sem ferrão na região semiárida do nordeste brasileiro. / For a profound understanding of behavioural adaptations of stingless bee species to certain environmental conditions, studies are necessary that aim at evaluating the influence of biotic (availability of floral resources and competition) and abiotic factors (climatic variables) on colony-external activities (pollen foraging) as well as colony-internal activities (brood cell-construction). We investigated the behavioural responses of Melipona subnitida Ducke (Apidae, Meliponini) to the environmental conditions of the Caatinga, a biome in the Brazilian North-East characterized by elevated ambient temperatures and extended dry periods. The experiments were performed in the surroundings of Mossoró/RN, Brazil, which is considered one of the 26 priority areas concerning the conservation of the Caatinga. In the study area, we found important pollen and nectar sources for bees, including tree species of fundamental importance for colony maintenance during the dry season. The foragers of M. subnitida collected large quantities of pollen during a short period during the day and a short period in the course of the year, concentrating their foraging efforts predominantly at highly rewarding resources. Given that the offer of pollen within the nest directly influences brood production, the observed reduction of brood cell-construction during the hot and dry season suggests an important mechanism for economizing the stored pollen, which guarantees the survival of the colony during extended periods of dearth. Modeling future distribution of the species, we identified a potential deficit of food resources for M. subnitida in the next decades. Using the results of our study, we discussed the main strategies for the conservation of this stingless bee species in the semiarid region of the Brazilian Northeast.

Made available in DSpace on 2016-07-27T14:20:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RAPHAEL MOURA CARDOSO.pdf: 1296913 bytes, checksum: 8b2625c1a0fa267fe8ef037e09343e1c (MD5) Previous issue date: 2008-09-19 / Pesquisas prévias indicam que os processos de facilitação social e intensificação do estímulo podem aumentar a aceitação de um item alimentar desconhecido dentro de grupos de macacos-prego. Os macacos-prego forrageiam em grupo e o sucesso individual é afetado pelo comportamento de outro membro do grupo. Ademais, os adultos de macacos-prego são socialmente tolerantes, principalmente em relação aos imaturos. Por exemplo, durante o processamento de frutos encapsulados os imaturos permanecem próximos ao indivíduo que processa o alimento, ou mesmo surrupiam pequenos pedaços de alimentos consumidos pelos companheiros. A tolerância, por sua vez, é considerada como um aspecto que favorece a troca de informações sociais em um grupo. Em Cebus nigritus, por exemplo, a emissão de assobios afeta o comportamento da audiência em relação à escolha de onde buscar alimento. Em contextos de exploração de uma fonte alimentar, o macaco-prego do cerrado (Cebus libidinosus) também emite assobios que, em geral, atraem outros indivíduos à fonte alimentar. No presente trabalho, realizamos experimentos envolvendo a apresentação, em uma estação alimentar (EA), de 20 itens alimentares conhecidos e 20 desconhecidos a um grupo semi-livre de Cebus libidinosus do Bosque Laranjeiras em Goiânia (16°43 S: 49°13 W). durante as sessões, registrávamos: o sexo e a faixa etária dos indivíduos em contato com a EA, a 05m e a 10 m da EA, em intervalos de 1 minuto; todas as ocorrências de interações que envolviam o interesse pelo alimento em posse de outro, e a identidade dos sujeitos envolvidos. Todas as sessões foram filmadas e gravadas digitalmente. Para cada indivíduo filmado na EA somamos o número de notas e sílabas de assobios foram contabilizadas a partir de sonogramas gerados pelo programa Avisoft LabPro 4.39. O tamanho e composição do grupo presente na área experimental foram similares entre as duas condições (alimento familiar e alimento novo), e indicou tolerância em relação à proximidade de imaturos. Os macacos mostraram-se sensíveis à novidade alimentar, emitindo mais comportamentos exploratórios e menos de familiaridade nesta condição. A probabilidade de ocorrência de interações do tipo Interesse pelo Alimento do Outro foi significativamente maior na condição onde o alimento apresentado era desconhecido ao grupo. A emissão de assobios foi maior na condição em que o alimento era familiar e apresentou uma correlação negativa com comportamentos de inspeção (uma medida indireta de novidade alimentar). Nossos resultados corroboram a ideia de que a tolerância e a troca de informações entre os indivíduos podem compensar os custos associados à competição durante o forrageio social, em particular no caso de informações sobre novos recursos. Sugerimos novas investigações sobre o papel das vocalizações associadas ao alimento no processo de aprendizagem de quais itens desconhecidos são seguros ou não.

O lobo guará (Chrysocyon brachyurus), uma espécie vulnerável, tem apresentado problemas reprodutivos e de bem-estar em cativeiro. Buscando técnicas eficazes para melhorar os níveis de bem estar destes animais, e dando continuidade a estudo anterior, procurou-se investigar os efeitos da dispersão do alimento e variáveis possivelmente relacionadas à variabilidade individual e de gênero nas respostas comportamentais e hormonais ao enriquecimento. Foram aplicadas, a 11 animais de três instituições, técnicas de enriquecimento ambiental que consistiam na manipulação da variedade, quantidade e complexidade de estímulos alimentares, com registro do comportamento e dosagem de metabólitos fecais de glicocorticóides. Condições de linha de base e experimentais foram intercaladas no delineamento experimental. Foram aplicados testes de Objeto Novo para mensurar diferenças individuais e de gênero possivelmente envolvidas na resposta ao enriquecimento, e Testes de Escolha para avaliar a preferência dos animais pela busca do alimento. O enriquecimento levou, durante a sua aplicação, a um aumento significativo na frequência de comportamentos de forrageamento, sendo mais marcado o efeito nos indivíduos que tiveram concentrações de glicocorticóides diminuídas durante o enriquecimento. Observou-se que o gênero dos animais influenciava as respostas hormonais aos procedimentos e registrou-se correlação entre o perfil comportamental das fêmeas e sua reação hormonal ao enriquecimento (fêmeas com perfil exploratório tiveram aumento na concentração de metabólitos de glicocorticóides; as com perfil cauteloso, uma redução), um resultado não replicado com os machos. Os Testes de Escolha demonstraram preferência dos animais por uma forma de forrageamento que demandava investimento de esforço, em x detrimento da alternativa de acesso ad lib ao alimento, dando assim uma indicação do valor desses procedimentos para os lobos guarás cativos. O registro de perfis emocionais e a correlação destes com diferentes respostas hormonais ao enriquecimento são inéditos para a espécie e relevantes para as áreas de bem-estar e conservação. Os dados apontam para a importância de uma avaliação dos perfis emocionais individuais de animais cativos, como forma de se delinearem procedimentos que sejam efetivos para a promoção do bem-estar dos mesmos. Em adição a este achado, a preferência registrada pela busca do alimento, assim como o aumento na frequência de forrageamento produzido pelas técnicas de enriquecimento usadas sugerem ser estas técnicas eficazes para o aumento dos níveis de bem-estar de lobos-guarás em cativeiro. / The maned wolf, a vulnerable species, has presented problems related to reproduction and welfare in captivity. This study aimed to find efficient techniques to improve the welfare levels of these animals, as a continuation of previous studies. In order to achieve this objective, we investigated the effects of dispersion of food and possible variables related to individual and gender variability in the behavioural responses to environmental enrichment. We applied environmental enrichment techniques to 11 animals, in three institutions. These techniques consisted of the manipulation of the variety, quantity and complexity of feeding stimulus, with evaluation of behaviour and glucocorticoid metabolites. Baseline and experimental conditions were intercalated in the experimental design. Novel Objects were applied in order to measure individual and gender differences, possibly involved in the responses to the environmental enrichment. Choice Tests were used to evaluate the preference of the animals for searching for food. Enrichment promoted a significant increase in foraging. This increase was stronger in the individuals who had diminished glucocorticoid metabolites concentrations during the enrichment. The gender of the animals had affected the hormonal responses to the procedures. There was also a correlation between the behavioural profiles of females and their hormonal reaction to the enrichment (exploratory females had an increase in the glucocorticoid concentrations, whilst cautious ones had a decrease), a result that was not observed in the males. The Choice Tests indicated a preference for a form of laborious foraging, indicating the great value of these procedures to the captive maned wolves. The emotional profiles and the correlation of these profiles with different hormonal responses to the enrichment are original and relevant to the welfare and conservation areas. Our outcomes point to the importance of an xii evaluation of emotional profiles of captive animals to effectively design procedures to improve welfare of captive animals. In addiction to that, the observed preference for the searching of food, as well as the increased foraging promoted by the techniques suggest that these procedures are efficient to improve the welfare in captive maned wolves.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:51:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE_PORTUGUES_JOSE_CARLOS.pdf: 4654107 bytes, checksum: 9ffae601e2a71b27032455457d38fe96 (MD5) Previous issue date: 2009-04-01 / Predation, classically described as the negative effect of the predator on the density of their prey, will be examined for their effects on the behavior of prey,in the form of antipredator responses. Antipredator responses may arise on the morphology, physiology and/or the behavior of prey, by predation or by the mere presence of the predator, in this case called non-lethal predator. In this context we mainly examine the effect of predators on foraging and change of habitat of their prey, as a antipredator response. Through the diversity of models surveyed, we exam the dynamics as often they are analised, through indirect effects mediated by density, and exam the same dynamic added of the trait-mediated indirect effects,through behavioral modeling techniques. / A predação, classicamente descrita como sendo o efeito negativo do predador sobre a densidade de suas presas, será aqui analisada a respeito de seus efeitos sobre o comportamental da presa, na forma de resposta antipredatória. Respostas antipredatórias podem surgir sobre a morfologia, a fisiologia e/ou o comportamental da presa, pela predação ou pela mera presença do predador,nesse caso denominado de predador não letal. Nesse contexto examinamos principalmente o efeito do predador sobre o forrageamento e a mudança de habitat de suas presas, como forma de resposta antipredatória. Por meio dos diversos modelos pesquisados, buscamos avaliar as dinâmicas da forma usualmente analisada, através dos efeitos indiretos mediados pela densidade, e analisar essa mesma dinâmica adicionada dos efeitos indiretos mediados por traço, através da modelagem comportamental.

L’océan Austral abrite encore des populations exceptionnelles de prédateurs marins (manchots, albatros, phoques…). Bien qu’activement étudiés, l’approche fonctionnelle des relations proies-prédateurs souffre encore d’un manque de connaissances chez les prédateurs marins. Etudier comment ces animaux utilisent les habitats est essentiel pour mieux comprendre leur écologie. Par ailleurs, dans une période où les écosystèmes sont soumis à d’importantes pressions d’origine anthropique (surpêche, pollutions, changement climatique), la connaissance de l’écologie d’une espèce est primordiale pour bien caractériser les aires à protéger. Le gorfou macaroni Eudyptes chrysoplophus est un oiseau marin pélagique et constitue l’espèce de manchot la plus abondante dans l’océan Austral (> 6 millions de couples). Au cours des 30 dernières années, les effectifs des populations de Géorgie du Sud et de l’île Marion ont fait face à une diminution drastique (> 30%). Actuellement, les populations de gorfou macaroni des Terres Australes et Antarctiques Françaises (archipel des îles Crozet et îles Kerguelen) abritent encore plus de 50% des effectifs mondiaux. Cependant, les comportements de recherche alimentaire de ces deux populations étaient jusqu’à présent encore mal connues. Au cours de cette thèse, nous avons étudié les stratégies de recherche alimentaire du gorfou macaroni, au cours de l’intégralité de son cycle de reproduction (incubation, élevage et crèche) de Kerguelen et Crozet, îles caractérisées par des environnements océanographiques contrastés. Les ajustements du comportement alimentaire face aux contraintes énergétiques liées à la reproduction et aux variations de la production biologique de leurs environnements ont été examinés en détail. Grace à des mesures biologiques d’origine télémétrique et/ou d’appareil embarqué (trajectoires, comportement de plongées) couplées à des données satellitaires (données environnementales), nous avons pu mettre en évidence l’existence : 1) d’un comportement de recherche alimentaire spécifique et de genre : sur les 2 sites étudiés, un ajustement similaire des déplacements, de l’effort d’approvisionnement, du régime alimentaire a été observé en réponse aux contraintes énergétiques imposées par la reproduction. En incubation, les deux sexes ciblent principalement les fronts océanographiques, les tourbillons et les zones filamentaires situées en eaux pélagiques au cours de longs trajets. En période d’élevage, les femelles s’approvisionnent plus près des côtes, majoritairement sur le plateau et au bord des talus afin de pouvoir alimenter régulièrement la progéniture. En crèche, les mâles ciblent à nouveau les structures frontales tandis que les femelles s’éloignent tout en restant inféodées aux talus. A l’aide de la littérature, nous avons pu observer que cette stratégie semble opérer à l’échelle de l’aire de répartition de l’espèce. 2) d’une plasticité phénotypique inattendue : l’approche comparative entre les îles Kerguelen et Crozet a permis d’étudier les points communs et les différences des stratégies d’approvisionnement entre les deux localités, liées aux conditions environnementales locales. Les deux populations semblent toutes deux très dépendantes des pics saisonniers de productivité primaire. En revanche, des variations d’éloignements à la colonie inter - site et intra – sexe plus importantes qu’attendues ont été observées mettant en évidence une flexibilité phénotypique insoupçonnée pour un prédateur marin pélagique. Cette étude est l’une des rares ayant couvert l’ensemble d’un cycle de reproduction chez les manchots. L’importante variabilité comportementale démontrée réitère le besoin impératif de prendre en compte l’intégralité d’un cycle pour mieux comprendre et définir les stratégies d’approvisionnement d’une espèce. / The Austral Ocean still hosts a great population of marine predators (i.e. penguins, albatross, and seals). Despite well studied, the functional approach investigating the relationship between prey and predators in the marine ecosystem is still poorly known. Knowledge on habitat selection and use of marine species is essential to better understand their ecology and behaviour. The knowledge about the ecology of key species is essential to characterise and identify the areas to protect and to predict the future of populations that may be affected by global changes. This is particularly true in an area where the natural ecosystems are more and more perturbed by anthropogenic activities (i.e. over-fishing, pollution, and climate change). The Macaroni penguin is the most abundant penguin species in the Austral Ocean (> 6 millions pairs). It is also the biggest consumer of secondary resources, in terms of biomass, in the world. Over the past 30 years the Macaroni penguin populations situated in South Georgia and Marion Island suffered of 30% population decline. At the moment, Kerguelen and Crozet Islands (French Southern Territories) still host more than 50% of their global population, however the foraging behaviour of this species is still poorly known. The objective of this research is to study the different foraging behaviour strategies of a pelagic seabird : the Macaroni penguin Eudyptes chrysoplophus during its whole breeding cycle (incubation, brood, crèche). The populations’object of study breed in different oceanographic conditions : the Kerguelen and Crozet archipelagos. The variation in foraging behaviour driven by energetic constraints, which is associated to the reproduction and to the biological production, has been studied in details. Telemetry data (i e. trajectories and diving behaviour) combined with environmental data obtained by remote sensing allowed determining that : 1) Foraging strategies of Macaroni penguin breeding in two different locations differ in terms of movement, foraging effort and foraging niche during their breeding cycle in response to reproduction constraints. In incubation, both sexes carried out long journeys and targeted large oceanographic structures such as fronts, eddy and transport fronts. During the brooding phase, the females foraged closer to the colony adjusting their foraging behaviour based on their offspring needs, targeting the shelf and the slope. When crèche started, males targeted large scale structures whereas females still foraged on the slope. At this time, a shift in the diet composition was observed. 2) The comparative approach between Kerguelen and Crozet allowed to highlighting differences in foraging strategies, in response to local environmental conditions. However, greater than expected variations in foraging areas were observed inter-site and inter-sex. These results have pointed out an unexpected phenotypic flexibility for a pelagic marine predator. This research investigated the entire breeding cycle of a penguin, a fact still rare in ecology. The observed degree of behavioural variability reiterates the imperative to take into account an entire cycle to better understand and define the foraging strategies of a species.

Understanding the factors which determine the distributions of species is challenging. In response to recent anthropogenic climate change species’ ranges are already changing, adding to the complexity of describing their ecological boundaries. The threat posed to species by climate change cannot be understated, and our ability to understand the drivers and mechanisms which underlie species’ responses is critical to our strategies to conserve them. The Ethiopian Bush-crow’s Zavattariornis stresemanni distribution was recently described by an envelope of cooler, drier climate than the surrounding area. This finding raised an intriguing possibility; could this abundant, generalist and charismatic species be limited to a tiny corner of the world by its response to climatic variables alone? That the White-tailed Swallow Hirundo megaensis occurs in a near identical area only adds to this curiosity; how can two unrelated species be globally restricted to the same small area? I address the following questions. What are the effects of temperature on the distribution and local density of the Ethiopian Bush-crow and White-tailed Swallow? How is Bush-crow behaviour affected by temperature? What are the effects of temperature on the breeding success of the White-tailed Swallow? What are the consequences of climatic range-restriction for the conservation of the two species? I found that both species’ ranges are neatly described by distribution models, in which the most important variable was maximum temperature of the warmest month. Bush- crow local density declines as temperatures rise, and their foraging behaviour is negatively impacted by high temperatures, compared to two sympatric starling species. The White-tailed Swallow shows similar negative trends in abundance, and displays a reduction in breeding success as ambient temperatures increase during its breeding season. In both cases, wider-ranging sympatric species do not show the same negative responses to temperature. Both the Ethiopian Bush-crow and White-tailed Swallow are projected to lose a significant proportion of their range over the coming century, raising the level of conservation concern for the species.

En milieu marin, les oiseaux sont souvent observés en groupe lors de la recherche et de la chasse de proies. Les mécanismes sous-jacents à ces comportements ainsi que leurs conséquences sur l'approvisionnement alimentaire des individus sont peu connus du fait des difficultés d'observation en mer. Pour expliquer ces stratégies de groupe communes à de nombreuses espèces d'oiseaux marins, la principale hypothèse propose qu'elles répondent aux spécificités de leurs champs de proies. Le milieu marin pélagique est caractérisé par une forte variabilité spatio-temporelle. Dans ce milieu ouvert, les ressources sont agrégées de façon hiérarchiques et leur localisation est changeante. Le milieu marin est ainsi propice au développement de stratégies de groupe pour l'approvisionnement alimentaire. Cette thèse étudie les interactions sociales lors des voyages en mer d'un oiseau marin, le fou du Cap. L'objectif est d'en évaluer la prévalence et les effets sur l'approvisionnement alimentaire des individus. Des adultes reproducteurs ont été équipés de GPS et de micro-caméras afin d'étudier leurs mouvements en mer en relation avec leur contexte proximal. Tous les oiseaux équipés ont interagi avec des congénères, lors des phases de posées sur l'eau, en vol pour la recherche de proie, ou en chasse sur un banc de proies. La présence de congénères est le moteur principal des mouvements des fous du Cap à une échelle inférieure à la dizaine ou la vingtaine de kilomètres. Plusieurs types d'interactions ayant une influence sur les capacités d'approvisionnement alimentaire des individus ont été mis en évidence. Lors de la recherche de proies, les fous réagissent à leurs congénères en modifiant leur direction de vol, et réduisent ainsi leur temps de recherche. Les fous sont attirés par les agrégations de congénères ; la détection de groupes de prédateurs en chasse augmente les distances de détection des proies. Par ailleurs, des observations vidéos sous-marines de groupes de prédateurs en chasse sur des bancs de poissons ont été utilisées pour quantifier l'influence des prédateurs sur les captures de proies des fous du Cap. Les attaques successives des prédateurs déstructurent les bancs et augmentent les succès de capture des individus. La thèse met en évidence le rôle prépondérant des interactions sociales entre oiseaux marins au cours de toutes les étapes d'un voyage d'approvisionnement alimentaire : de l'orientation vers une zone potentielle de nourrissage à la capture de proies, en passant par la localisation et l'exploitation de bancs de poissons. Le développement des stratégies de groupe chez les fous du Cap répond d'une part à la difficulté de localisation et d'autre part aux stratégies d'évitement de leurs proies. La capacité à former des groupes de chasse pour rechercher et exploiter des proies pourrait constituer une condition essentielle au maintien des populations de fous du Cap, et pourrait expliquer la forte occurrence de ce comportement chez les oiseaux marins. La notion de compétition entre oiseaux de mer serait donc à tempérer, tant la facilitation entre eux est importante. / In the marine environment, seabirds are commonly observed foraging in groups. The mechanisms underlying these behaviours, and their consequences on the foraging success of individuals, are poorly understood due to the difficulties in studying their behaviour at sea. The main hypothesis proposed to explain these group strategies, which are common to many seabird species, is that seabirds respond to the characteristics of their prey fields. The marine environment is vast and highly dynamic. The resources are aggregated in hierarchical patches of which the location is constantly changing. The marine environment therefore favours the evolution of foraging group strategies to increase the success of individuals. The objective of this thesis is to study the social interactions during the foraging trips of a seabird, the Cape gannet, and to study their effects on the foraging decisions of individuals. Breeders were equipped with GPS devices and video-cameras in order to study their movement at sea in relation to their proximate environment. All the individuals equipped in this study interacted with conspecifics at sea, either when sitting on the water, flying in search for prey, or hunting at a school of fish. Predators within the proximate environment of Cape gannets were the main drivers of their movement patterns at scales roughly < 20 km. Several types of interactions were observed to affect the foraging capacities of individuals. While searching for prey, gannets reacted to conspecifics by changing their flight direction thereby reducing the time to find prey. Gannets were attracted to aggregations of conspecifics, and the detection and joining of foraging groups increased their abilities to find and hunt for inconspicuous prey. Furthermore, underwater video footages of pelagic fish schools under predation were used to quantify the influence of group foraging on the feeding success of Cape gannets. Successive attacks by several individuals disorganized the fish schools and increased the feeding success of individual birds. This thesis highlights the important role of social interactions along all stages of a foraging trip in Cape gannets: when choosing a direction from the colony to orientate towards a patch of food, in order to locate inconspicuous prey, and to capture fish in schools. The use of group strategies in Cape gannets seems to have evolved in response to both the difficulties in locating prey in the marine environment and the anti-predatory behaviour of fish schools. The ability to form groups to forage at sea could be essential to the persistence of Cape gannet populations. These mechanisms could partly explain the prevalence of colonial breeding in seabirds. Competition between seabirds should therefore be moderated, as facilitation during foraging seems to play a crucial role in enhancing feeding success of individuals.