Chez les Formicidés, le nombre de reproducteurs par colonie est un trait fortement plastique entre les espèces, au sein des espèces et même à l'échelle populationnelle. Le passage d'un (monogynie) à plusieurs (polygynie) reproducteurs par colonie constitue une transition majeure dans l'évolution de la socialité. Les cinq chapitres de la présente thèse sont consacrés à l'étude des processus de communication impliqués dans la transition entre les deux grands types d'organisation sociale (monogynie et polygynie) en utilisant comme modèle principal la fourmi Odontomachus hastatus. Ces travaux, combinant études comportementales et électro-physiologiques et analyses chimiques suggèrent que les processus de communication chimique déterminent fortement l'organisation sociale de la colonie. / In ants, the number of reproductive within the colony is a highly plastic trait between and within species and even at the population level. The shift from one (monogyny) towards several (polygyny) reproductive monopolising the reproductive function of the colony represents a major transition in the evolution of sociality. The five chapters of the present thesis are devoted to the study of the communication processes involved in the transition between the two major social organisation systems (monogyny and polygyny) using as a main model the ant Odontomachus hastatus. These works, which combine behavioural and electrophysiological studies as well as chemical analyses, suggest that communication processes via chemical information strongly determine the social organisation of the colony.

Les animaux infectés ont une odeur, une apparence, un comportement et/ou un son différent de leurs congénères non infectés. Ces différences peuvent servir d'indices pour reconnaître et éviter les individus infectés. Des études récentes montrent que les hôtes potentiels peuvent utiliser les indices visuels et/ou chimiques pour éviter les individus infectés et minimiser les risques d'infection. Par ailleurs, la prévalence d’un parasite dans l’environnement peut influencer l’apprentissage ainsi que la force de sélection pour la reconnaissance et l’évitement de ce parasite. Bien qu'il existe des preuves que les poissons utilisent des comportements d’évitement pour réduire le risque d'infection, les mécanismes sous-jacents restent peu connus. Nous avons examiné la capacité de deux populations (naïves et expérimentées aux parasites) de crapets-soleil (Lepomis gibbosus) à distinguer les congénères infectés par des vers parasites et les congénères non infectés (c.-à-d. expériences de choix binaires) en utilisant séparément les indices visuels et chimiques. En présence d’indices visuels, les crapets ont montré une forte préférence pour leurs congénères, quel que soit le niveau d'infection, plutôt que d'être seuls. À l’inverse, les crapets évitaient leurs congénères et restaient seuls en présence d’indices chimiques. Nous suggérons que les indices visuels et chimiques ne sont pas redondants et que les crapets utilisent les deux pour prendre des décisions sociales adéquates. Les poissons des deux populations n'ont montré aucune préférence en présence d’indices visuels de congénères infectés et non infectés. Cependant, en présence d’indices chimiques, il existait une grande variation en termes de préférence : certains préférant les congénères non infectés et d'autres préférant les congénères infectés. En moyenne, notre population naïve a évité les congénères infectés alors que notre population expérimentée n'a montré aucune préférence, ce qui suggère une habituation aux signaux d'infection dans la population expérimentée. Nous proposons que les crapets utilisent des indices chimiques plutôt que visuels pour discriminer leurs congénères infectés et non infectés. Notre étude souligne l'importance de prendre en compte différents indices sensoriels ainsi que la charge parasitaire lors de l'étude des comportements d'évitement et de formation de bancs. Ceci est particulièrement important sachant que l'environnement chimique et visuel ainsi que l'abondance des parasites sont modifiés par les changements globaux tel que les pluies acides, le brunissement et l’eutrophisation des écosystèmes d’eau douce. / Infected animals smell, look, behave and/or sound different from uninfected conspecifics. These differences can serve as cues used to recognize and avoid infected individuals. Recent studies show that visual and/or chemical cues of infected individuals can be used by potential hosts to modify their movement behaviours and minimize risks of infection. Furthermore, the prevalence of a parasite in the environment can influence learning and the strength of selection for parasite recognition and avoidance. Although there is some evidence that fishes use prophylactic behaviours to reduce infection risk, the underlying mechanisms remain unknown. We investigated the ability of two populations (naive and experienced to parasites) of wild caught pumpkinseed sunfish (Lepomis gibbosus) in distinguishing between conspecifics infected with parasitic worms versus uninfected individuals (i.e. binary choice experiments) using visual and chemical cues separately. Pumpkinseeds showed a strong preference for conspecifics, regardless of their infection level, over being alone when given visual cues but avoided conspecifics and remained alone when given chemical cues. We suggest that visual and chemical cues are not redundant, and that pumpkinseeds use both to make relevant social decisions. Fish of both populations did not show any preferences when given visual cues of infected and uninfected conspecifics. However, in the presence of chemical cues, there was a great variation in terms of preference: some preferring uninfected conspecifics while others preferring the infected ones. On average, our naive population avoided infected conspecifics whereas our experienced one did not show any preferences, suggesting habituation to infection cues in the experienced population. We propose that pumpkinseeds use chemical rather than visual cues to discriminate between infected and uninfected conspecifics and make a shoaling decision. Our study highlights the importance of considering different sensory cues as well as parasite load when studying avoidance and shoaling behaviours. This is particularly important in a time of modifying chemical and visual environment as well as parasites abundance through global change such as acid rain, browning and eutrophication of freshwater ecosystems.