L'infection d'un organisme par un agent pathogène déclenche l'activation des lymphocytes T-CD8 et l'initiation de la réponse immunitaire. Il s'ensuit un programme complexe de prolifération et de différenciation des lymphocytes T-CD8, contrôlé par l'évolution de leur contenu moléculaire. Dans ce manuscrit, nous présentons deux modèles mathématiques de la réponse T-CD8. Le premier se présente comme une équation différentielle à impulsions grâce à laquelle nous étudions l'effet du partage inégal des protéines lors des divisions cellulaires sur la régulation de l'hétérogénéité moléculaire. Le second est un modèle à base d'agents couplant la description d'une population discrète de lymphocytes T-CD8 à celle du contenu moléculaire de ces derniers. Ce modèle s'avère capable de reproduire les différentes phases caractéristiques de la réponse T-CD8 aux échelle cellulaire et moléculaire. Ces deux travaux supportent l'hypothèse que la dynamique cellulaire observée in vivo est le reflet de l'hétérogénéité moléculaire qui structure la population de lymphocytes T-CD8 / Infection of an organism by a pathogen triggers the activation of the CD8 T-cells and the initiation of the immune response. The result is a complex program of proliferation and differentiation of the CD8 T-cells, controlled by the evolution of their molecular content. In this manuscript, we present two mathematical models of the CD8 T-cell response. The first one is presented as an impulsive differential equation by which we study the effect of unequal molecular partitioning at cell division on the regulation of molecular heterogeneity. The second one is an agent-based-model that couples the description of a discrete population of CD8 T-cells and that of their molecular content. This model can reproduce the different typical phases of the CD8 T-cell response at both the cellular and the molecular scales. These two studies support the hypothesis that the cell dynamics observed in vivo is a consequence of the molecular heterogeneity structuring the CD8 T-cell population

Choisir un partenaire sexuel est une décision importante pour un animal. Parce que cette décision va considérablement affecter son succès reproducteur, l’individu doit se baser sur un ensemble de traits qui reflètent la qualité du partenaire. Depuis peu, une attention particulière est portée sur l’importance de la cognition dans le contexte de choix de partenaire. En effet, la capacité à percevoir, intégrer, mémoriser et utiliser l’information disponible dans l’environnement permet aux individus de répondre de manière appropriée aux problèmes qu’ils rencontrent et d’ajuster leur comportement en conséquent. Si les femelles retirent un bénéfice à s’apparier avec des mâles capables de répondre aux changements de leur environnement, ces derniers pourraient avoir un accès privilégié à l’appariement lors du choix de partenaire des femelles. Certaines évidences appuient cette idée en démontrant notamment des relations positives entre les capacités cognitives des mâles et leur succès d’appariement et reproducteur et en révélant des préférences sexuelles femelles pour des traits cognitifs mâles. Cependant, ces résultats restent très contrastés, particulièrement chez les animaux non humains où l’importance du choix de partenaire dans l’évolution de la cognition n’est pas encore clairement définie. L’objectif de ma thèse était donc d’explorer le rôle du choix de partenaire dans l’évolution de la cognition mâle et femelle en combinant l’approche observationnelle sur une espèce d’oiseaux monogame et l’approche théorique en utilisant un modèle à base d’agents. Plus précisément, en réalisant des expériences en laboratoire sur le Diamant mandarin (Taeniopygia guttata), j’ai notamment testé si les femelles démontrent une préférence pour des mâles capables d’ajuster leur comportement d’approvisionnement en réponse à un changement environnemental. J’ai ensuite examiné, dépendamment de leurs propres capacités cognitives, si les femelles expriment des préférences pour des mâles performants dans quatre tests psychométriques différents. J’ai finalement exploré les rôles respectifs de la sélection naturelle et intersexuelle en simulant l’évolution de la cognition sous différents scénarios environnementaux. Les résultats de cette thèse ont révélé que les femelles diamants mandarin exprimaient une préférence pour les mâles capables d’ajuster leur comportement d’approvisionnement ainsi que les mâles performants dans certaines tâches cognitives. Cependant, ces préférences n’étaient pas unanimes et dépendaient des propres capacités cognitives des femelles à performer dans ces différentes situations. À l’échelle évolutive, la sélection intersexuelle à travers le choix de partenaire modifiait les patrons d’évolution de la cognition prédits lorsque la sélection naturelle opérait seule. En effet, elle favorisait l’évolution de bonnes capacités cognitives lorsque les contraintes environnementales étaient faibles, mais maintenait de la diversité cognitive lorsque ces contraintes étaient élevées. Dans l’ensemble, ces résultats suggèrent que le choix de partenaire jouerait un rôle important dans l’évolution et le maintien de diversité cognitive au sein des populations. Néanmoins, les conséquences évolutives du choix de partenaire sur les capacités cognitives des individus dépendraient de l’avantage adaptatif à s’apparier avec un mâle plus performant, c’est-à-dire de la capacité cognitive mâle considérée, des caractéristiques des femelles et de l’environnement dans lequel ce choix est fait. / Choosing a mate is an important decision for an animal. Because this decision significantly affects an individual’s reproductive success, it must base its choice according to different traits that reflect the quality of potential mates. Recently, a particular attention has been given to cognitive traits in mate choice context. Indeed, the ability to perceive, integrate, memorize and use the information available in the environment allows individuals to act properly when facing a problem and to adjust their behaviours accordingly. Given that females could benefit from choosing males capable of responding to environmental changes, those with good cognitive abilities should have privileged access to females in mate choice contexts. Some evidence supports this idea by revealing positive relationships between males’ cognitive abilities and their mating and reproductive success as well as female mating preference for male cognitive abilities. However, these results stay contrasted, particularly in non-human animals for which the importance of mate choice in the evolution of cognition is still not clearly defined. The objective of my PhD was to explore the role of mate choice in the evolution of male and female cognition by combining an observational approach using a monogamous bird species and a theoretical approach using an agent-based model. Specifically, by running laboratory experiments on zebra finches (Taeniopygia guttata), I tested whether females demonstrated a mate preference for males able to adjust their foraging behaviour following an environmental change. Then, I investigated whether females, depending on their own cognitive abilities, demonstrated a mate preference for better performers in four different psychometric tests. I finally explored the relative role of natural and sexual selection by simulating the evolution of cognition under different environmental scenarios. The results of this PhD project revealed that zebra finch females preferred males exhibiting greater behavioural plasticity in their foraging tactic use as well as males performing better in several cognitive tasks. However, females’ preference for cognitive abilities was not unanimous but depended on females’ own abilities to perform in these tasks. At the evolutionary scale, intersexual selection through mate choice changed the evolutive patterns observed under natural selection alone. In fact, intersexual selection promoted good cognitive abilities under most favourable environments but maintained cognitive diversity under the harsher ones. Taken together, these results suggest that mate choice plays an important role in the evolution and maintenance of cognitive diversity within populations. Nevertheless, the evolutive consequences of mate choice on individual cognitive abilities should depend on i) the adaptive value of mating with a male with better performance, and thus, on the cognitive ability considered, ii) the female characteristics and iii) the local environment during mate choice.

L’introduction de petites faunes au sein du régime alimentaire humain dans le passé constitue un sujet de recherche essentiel dans la compréhension des modes de subsistance des chasseurs-cueilleurs, notamment au Paléolithique supérieur. Durant cette période, et notamment au Dernier Maximum Glaciaire, le lapin de garenne (Oryctolagus cuniculus) domine les assemblages fauniques de nombreux sites archéologiques de la Péninsule Ibérique. Plusieurs hypothèses ont été avancées afin de comprendre le rôle que ce petit gibier a pu jouer dans la subsistance des groupes humains. Néanmoins, la multitude et la variété de ces hypothèses reflètent, d’un côté, le manque de consensus quant à la portée de l’exploitation du lapin dans la subsistance durant cette période dans la Péninsule Ibérique, et elles soulignent d’un autre côté que l’appréhension des implications économiques, technologiques, environnementales et sociales de son exploitation est une tâche complexe. A partir de ce double constat, j’ai dès lors établi comme problématique d’explorer les potentielles motivations liées à la chasse du lapin et d'appréhender le rapport entre les humains et cette espèce de petite taille, et ce dans l’objectif d’obtenir une meilleure compréhension des modes de subsistance adoptés pendant cette période en Ibérie. L’approche développée dans cette thèse repose sur la proposition que l’explication du pourquoi les humains exploitaient le lapin doit être traitée par une compréhension du comment les humains chassaient ce petit gibier. Si nous voulons analyser le régime alimentaire humain dans le passé, nous devons effectivement comprendre comment les humains prenaient leurs décisions cynégétiques. A cette fin, un des cadres théoriques principalement utilisé en archéologie, la Optimal Foraging Theory, a été employé, en complément de la modélisation à base d’agents. La problématique a été répartie en trois questions de recherche distinctes et complémentaires, chacune faisant l’objet d’une publication. Dans le premier article, l’application du Diet Breadth Model issu de la Optimal Foraging Theory a permis d’observer que l’exploitation d’une garenne est optimale lorsque plusieurs individus capturent un minimum de 7 lapins à l’aide de filets au cours du Dernier Maximum Glaciaire dans la Péninsule Ibérique. Dans le second article, nous avons mené des expériences de simulation à travers le développement d’un modèle à base d’agents pour évaluer les implications de ce type d’exploitation dans un cadre plus réaliste au sein duquel les humains interagissent, avant de l'intégrer, dans le troisième article, dans différents contextes socio-économiques qui lui sont associés et observés dans le registre ethno-historique. Nos résultats montrent que la composition du régime alimentaire humain et, par-là, le retour énergétique quotidien, sont influencés par l'organisation sociale entre les membres d'un groupe, la stratégie de chasse et la technologie associée afin d’exploiter une garenne. Particulièrement, la rentabilité de l’exploitation des ressources est encore plus grande si les femmes, les enfants et les ainés sont impliqués dans l’exploitation des garennes à travers des battues et/ou l’aide de filets. Par conséquent, cette thèse expose que le développement de formations socio-culturelles optimales basées sur une division des tâches de subsistance selon l’âge et/ou le sexe (et de la technologie qui leur est associée) a pu permettre aux groupes humains de s'adapter aux environnements de la Péninsule Ibérique au Dernier Maximum Glaciaire. Finalement, le lapin ayant probablement été un complément alimentaire important pendant cette période, cette thèse souligne la nécessité de considérer son exploitation (et celle de petites faunes en général) lors de l’interprétation du registre zooarchéologique car des changements d’un point de vue économique, technologique mais aussi socio-culturel dans les modes de subsistance adoptés dans le passé peuvent être ainsi appréhendés. / The introduction of small fauna into the human diet in the past is an essential research topic in the understanding of hunter-gatherer subsistence patterns, particularly in the Upper Paleolithic. During this period, and particularly during the Last Glacial Maximum, the European rabbit (Oryctolagus cuniculus) dominates the faunal assemblages of many archaeological sites in the Iberian Peninsula. Several hypotheses have been proposed to understand the role played by this small game in the subsistence of past human groups. Nevertheless, the number and diversity of these hypotheses first reflect a lack of agreement as to the extent to which rabbits played a role in subsistence during this period in the Iberian Peninsula. Secondly, they underline the complexity of understanding the economic, technological, environmental, and social implications of rabbit exploitation. From these observations, I established as the problematic to explore the potential motivations behind rabbit hunting, and to apprehend the relationship between humans and this small game, with the aim of providing a better understanding of the subsistence patterns adopted during this period in Iberia. The approach developed in this thesis is based on that the explanation of why humans exploited rabbits must be addressed by an understanding of how humans hunted them. If we are to analyze human diet in the past, we must indeed understand how humans made their hunting decisions. To this end, one of the theoretical frameworks mainly used in archaeology, the Optimal Foraging Theory, has been adopted, complemented by Agent-Based Modeling. I divided the problematic into three distinct and complementary research questions, each the subject of a publication. In the first article, the application of the Diet Breadth Model derived from the Optimal Foraging Theory enabled us to observe that the exploitation of a warren is optimal when several individuals capture a minimum of 7 rabbits using nets during the Las Glacial Maximum in the Iberian Peninsula. In the second paper, we carried out simulation experiments through the development of an Agent-Based Model to assess the implications of this type of exploitation in a more realistic environment in which humans interact, before integrating it, in the third paper, into different socio-economic contexts related to it and observed in the ethno-historical record. Our results show that the composition of the human diet and, consequently, the daily energetic return are influenced by the social organization between group members, the hunting strategy and the associated technology employed for exploiting a warren. In particular, the energetic efficiency of resource exploitation is even greater if women, children, and elders are involved in exploiting warrens through net hunting and/or drives. Consequently, this thesis argues that the development of optimal socio-cultural group configurations based on an age and/or gender-based division of labor (and their associated technology) may have enabled human groups to successfully adapt to the environments of the Iberian Peninsula during the Last Glacial Maximum. Finally, as rabbit was probably an important energetic source during this period, this thesis highlights the need to consider its exploitation (and that of small game in general) when interpreting the zooarchaeological record, as not only economic and technological, but also socio-cultural changes in subsistence patterns adopted in the past can be apprehended.