De nombreuses études ont montré que les individus étaient capables de discriminer leurs apparentés. Cette discrimination de parentèle intervient pour les femelles et les mâles dans le choix de partenaire sexuel et pour les mâles dans la défense de leur territoire. L’expérience sociale précoce (familiarité) intervient également dans les interactions sociales. L’objectif de cette thèse est d’étudier la capacité des canaris domestiques à discriminer des individus ayant différents degrés de parenté (frères, cousins et non-apparentés) et ayant des expériences sociales précoces de durée différente. Nos résultats indiquent que lors de rencontres directes, les mâles copulent avec des femelles moins familières et montrent des préférences sexuelles pour des cousines. Ensuite, les femelles montrent un choix et des préférences sexuelles pour des mâles et des chants de mâles avec lesquels elles ont eu une courte expérience sociale précoce. En revanche, le degré de parenté des mâles n’intervient pas dans leur choix de partenaire sexuel ni dans leurs préférences sexuelles. Enfin, les mâles discriminent également les mâles ayant des degrés de parenté différents lorsqu’ils les rencontrent directement ou lorsqu’ils entendent seulement leurs chants. Cela leur permet d’influencer leurs interactions. Pour finir, nos résultats montrent que les cris de contact des mâles et des femelles ont des structures acoustiques différentes. Ainsi, cette thèse montre que les canaris domestiques mâles et femelles sont capables de discriminer directement ou par le chant des mâles des individus ayant différents degrés de parenté et ayant des expériences sociales précoces de durée différente. / Many studies showed that individuals are able to discriminate their kin. kin discrimination influences male and female mate choice and male territory defence. Early social experience (familiarity) influences also social interactions of individuals. The aim of this thesis is to study the capacity of domestic canaries to discriminate individuals of different relatedness degrees (brother, cousin and non-kin) and of different length of early social experience. Results indicate that males copulate with less familiar female and they show sexual preferences for cousin partner. Then, females show sexual choice and preferences for males and male songs with which they had a short early social experience. However, their sexual choice and preferences were not dependent to male relatedness degrees. Finally, males discriminate males of different relatedness degrees during direct encounters or by listening their songs. This influences their social interactions. To finish, our results indicate that contact calls of female and male are acoustically different. Thus, this thesis show that male and female domesticated canaries are able to discriminate directly or via male songs individuals of different degree of relatedness and with which they share a different length of early social experience.

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

La consanguinité est connue par les biologistes pour diminuer la valeur sélective des individus en diminuant par exemple leur survie ou leur fertilité. De ce fait, la sélection naturelle devrait favoriser l'apparition de comportements permettant l'évitement des accouplements entre apparentes pour limiter les conséquences néfastes dues à la dépression de consanguinité. Cette dépression de consanguinité est particulièrement visible chez les Hyménoptères avec un système de détermination du sexe appelé single-locus Complementary Sex Determination (sl-CSD), où elle amène à la production de males diploïdes non viables ou stériles. Mon travail de thèse a ainsi consiste à étudier le phénomène d'évitement d'accouplements entre apparentes dans des populations naturelles d'un hyménoptère parasitoïde avec sl-CSD, Venturia canescens, ainsi que des signaux utilisés par les femelles pour déterminer l'apparentement qu'elles ont avec les individus qu'elles rencontrent. Nous avons d'abord étudié le lien unissant type d'habitat (continental, iles ou laboratoire), diversité génétique et production de males diploïdes dans 11 populations de V. canescens. En effet, un cadre théorique nomme "Vortex d'extinction du aux males diploïdes" prédit une corrélation négative entre isolations des populations, diversité génétique et production de males diploïdes pouvant amener à l'extinction de populations d'Hyménoptères. Nous avons ainsi démontré une corrélation négative entre diversité génétique et production de males diploïdes dans les populations isolées de V. canescens. Ensuite, il a été montré précédemment que les femelles de cette espèce étaient capables de discriminer les males qui leur étaient apparentes et d'éviter les accouplements entre apparentes en laboratoire. Nous nous sommes ainsi intéressés à ce phénomène d'évitement d'accouplement entre apparentes dans des populations naturelles grâce au génotypage de 450 individus du terrain et leur descendants. Nous avons montré que les femelles toléraient les accouplements entre apparentes sur le terrain ainsi qu'en laboratoire en présence de plusieurs males, nous permettant de mettre en lumière l'importance des conditions environnementales sur le choix du partenaire sexuel. Nous nous sommes enfin concentrés sur le système de reconnaissance des apparentes au niveau mécanistique en étudiant les signaux chimiques utilisés par les femelles pour reconnaitre leurs apparentes dans deux contextes écologiques différents, le choix du partenaire sexuel et l'évitement du superparasitisme lors de la ponte. Nous avons ainsi montré des similitudes entre les compositions chimiques de ces deux signaux mais aussi qu'ils n'étaient pas interchangeables entre les deux contextes écologiques étudiés. Au final, les résultats obtenus apportent un nouvel éclairage sur les conditions nécessaires à l'apparition d'un évitement d'accouplements entre apparentes dans des populations naturelles ainsi que sur les signaux utilisés lors de la reconnaissance de parentèle chez un hyménoptère parasitoïde / Inbreeding is well known by biologists to lower the fitness of individuals by or example decreasing survival or fertility. Therefore, natural selection should favour behaviours preventing the reproduction of genetically-related individuals or mitigating harmful consequences, called inbreeding depression. Inbreeding depression is particularly visible in Hymenoptera with a sex-determination system called single-locus Complementary Sex Determination (sl-CSD), where it leads to the production of diploid males that are either unviable or sterile. My PhD work has thus been devoted to the study of sib-mating avoidance in natural populations of a parasitoid with sl-CSD, Venturia canescens, and to understand the cues used by females recognize their kin. We first studied the link between habitat type (continental, island or captive), genetic diversity and diploid male production in 11 V. canescens populations. Indeed, a theoretical framework called "Diploid male extinction vortex" predict a negative correlation between populations’ isolation, genetic diversity and diploid male production that could lead to the extinction of hymenopteran populations.We actually showed a negative correlation between genetic diversity and diploid male production in isolated populations. Previous studies have furthermore demonstrated kin discrimination and sib-mating avoidance by V. canescens females in the laboratory. We therefore studied the sibmating avoidance behaviour in natural populations of this species by genotyping more than 450 wild individuals and their offsprings. We demonstrated that females tolerated inbreeding in the wild as well as in the laboratory when several males were present. We highlighted the importance of environmental conditions on mate choice. At last, we were interested in the kin recognition system and researched the chemical cues used by females in two ecological contexts, mate choice and superparasitism avoidance. This allowed us to identify similarities in the composition of the two chemical signals and that they were not interchangeable between the two studied ecological contexts. In the end, the results we obtained shed new light on the necessary conditions for the apparition of sib-mating avoidance in natural populations, as well as on the cues used for kin recognition in a parasitoid

La génétique révolutionne la recherche, les pratiques médicales, mais interroge également notre rapport à la vie et à la condition d’homme, en particulier dans notre rapport au temps et à l’incertain. Les débats parlementaires et les discussions professionnelles qui ont accompagné la loi relative à la transmission de l’information à la parentèle en cas de maladie génétique illustrent bien les enjeux sous-jacents aux révélations de la génétique pour une personne, pour ses apparentés, pour les soignants, pour les scientifiques et pour la société. Entre désir de savoir et volonté de maîtrise, de notre existence comme de l’équilibre de nos sociétés en temps de crises multiples, de nombreux intérêts convergent vers la génétique et son caractère prédictif. Les découvertes des mécanismes génétiques et le séquençage du génome ont permis l’identification de mutations et ainsi la fin de longues et douloureuses errances diagnostiques. Les tests génétiques sont, dans certains cas, prédictifs, décelant une mutation responsable de l’expression tardive d’une maladie. Des mesures de prévention ou une surveillance peuvent alors s’envisager. De nouvelles technologies apparaissent pour intervenir sur le génome lui-même comme les « ciseaux génétiques » Crispr-Cas9 : corriger les mutations ou améliorer le génome et les performances individuelles ? Les révélations par la génétique sur les secrets du vivant semblent infinies. Pourtant, la génétique ôte d’autres voiles qui nous font redécouvrir certains visages de notre humanité, son mystère : par différents mécanismes, elle nous prouve la place de l’incertitude dans l’information génétique et ainsi l’irréductibilité d’une destinée humaine à un destin génétique. La vulnérabilité de notre génome est source de vie, d’évolution, d’adaptation du vivant. En outre, la génétique par son caractère héréditaire et familial, révèle qu’existe en chacun, dans l’intimité de ce génome unique, la marque de l’autre, des autres et même de l’humanité. Ces révélations nous conduisent à renouveler notre rapport à l’autre, comme notre rapport au soin, et ainsi nos droits et responsabilités pour construire l’avenir. Éloge de la vulnérabilité comme force d’unité entre les hommes et avènement d’une éthique de la responsabilité pour autrui par la génétique / Genetics revolutionizes research, medical practices, but also questions our relationship to life and the condition of man, especially in our relationship to time and uncertainty. The parliamentary debates and professional discussions that accompanied the law on the transmission of information to relatives in the event of a genetic disease illustrate the issues underlying the revelations of genetics for a person, for his relatives, for caregivers, for scientists and for society. Between desire to know and will to control, our existence as well as the balance of our societies in times of multiple crises, many interests converge towards genetics and its predictive character. The discovery of genetic mechanisms and the sequencing of the genome have allowed the identification of mutations and thus the end of long and painful diagnostic wanderings. Genetic tests are, in some cases, predictive, revealing a mutation responsible for the late expression of a disease. Prevention measures or monitoring can then be considered. New technologies appear to intervene on the genome itself as the "genetic scissors" Crispr-Cas9: correct mutations or improve the genome and individual performance? The revelations by genetics about the secrets of the living seem infinite. However, genetics remove other veils that make us rediscover some faces of our humanity, its mystery: by different mechanisms, it proves us the place of uncertainty in genetic information and thus the irreducibility of a human destiny to a genetic destiny. The vulnerability of our genome is source of life, of evolution, of adaptation of the living. In addition, genetics by its hereditary and familial nature, reveals that each of us, in the intimacy of this unique genome, has the mark of the other, of the others and even of humanity. These revelations lead us to renew our relationship to each other, as our relationship to care, and thus our rights and responsibilities to build the future. Praise of vulnerability as a force of unity between men and the advent of an ethic of responsibility for others through genetics

En écologie évolutive, les comportements de reproduction sont particulièrement intéressants de part leur impact sur le succès reproducteur et donc leur lien étroit avec la valeur sélective individuelle. En s'appuyant sur des suivis individuels à long-terme de populations naturelles d'un rongeur hibernant et d'un oiseau marin migrateur, cette thèse a eu pour objectif 1) de déterminer la présence de sélection de parentèle et le lien entre l'environnement social et la philopatrie chez le spermophile du Columbia (Urocitellus columbianus) et 2) d'estimer le potentiel évolutif de la phénologie de la migration et la reproduction chez la sterne pierregarin (Sterna hirundo).Alors que la dispersion à longue distance a été largement étudiée chez de nombreux taxa, notre compréhension des mouvements au sein d'une colonie, en particulier en tenant compte de l'environnement social, reste limitée. Pourtant l'organisation spatiale des individus apparentés peut être fortement liée à l'évolution de la coopération, qui a pour condition nécessaire la présence de sélection de parentèle. Les travaux de cette thèse montrent que les femelles spermophiles du Columbia coopérant avec des apparentées ont une valeur sélective inclusive plus élevée que les autres femelles, révélant une forte influence de la sélection de parentèle. Les femelles sont fortement philopatriques au sein de la colonie et les mouvements à courte distance semblent liés à un partage de l'espace avec les apparentées. La philopatrie et les ajustements spatiaux permettent une forte proximité entre apparentées, qui est à la base de leur coopération. Ces résultats ouvrent des perspectives prometteuses pour explorer les mécanismes proximaux et ultimes de la coopération, en particulier en lien avec l'évolution des personnalités.Dans le contexte des changements climatiques, de nombreuses études chez les oiseaux documentent un avancement de la phénologie. L'étude d'une population déclinante de sternes pierregarins montrant un retard progressif des dates de ponte soulève l'importance d'évaluer les changements évolutifs attendus ainsi que les contraintes évolutives pour la phénologie de la migration et de la reproduction. Ces travaux montrent une diminution des variances phénotypique et génétique additive de la date d'arrivée de la migration printanière avec l'avancement du stade reproducteur. Ce résultat révèle un cas original de forte sélection passée pour la canalisation d'un trait comportemental, pouvant représenter une contrainte évolutive pour ce caractère. En outre, alors que la phénologie de la reproduction est classiquement considérée comme un caractère femelle-spécifique, l'analyse révèle un effet environnemental indirect du mâle sur la date de ponte, lié à la nécessité d'une synchronisation entre les partenaires pour l'arrivée de la migration printanière. Malgré d'une part l'absence de contraintes génétiques et d'autre part une héritabilité et une variance génétique additive significatives, les changements évolutifs attendus pour des dates de ponte plus précoces sont restreints du fait d'une sélection faible. De même, le potentiel évolutif de la date d'arrivée de la migration est limité. Des recherches futures explorant la plasticité phénotypique et la désynchronisation entre la phénologie des sternes et de leurs proies pourraient expliquer le retard de la phénologie de la reproduction en contraste avec nos prédictions. / In evolutionary ecology, behaviours associated with reproduction are particularly interesting because of their impact on reproductive success, and thus their close link to individual fitness. Using long-term individual monitoring of natural populations of a hibernating rodent and a migratory seabird, the aims of this PhD were 1) to determine presence of kin selection and relationship between social environment and philopatry in Columbian ground squirrels (Urocitellus columbianus) and 2) estimate the evolutionary potential of the migratory and reproductive phenology in common terns (Sterna hirundo).While long-distance dispersal has been well studied in numerous taxa, our understanding of within-colony movements is still limited, particularly with respect to the social environment. However, spatial organization of kin can be strongly related to the evolution of nepotistic cooperation, which requires kin selection as a necessary condition. My studies show that female Columbian ground squirrels that cooperate with kin have higher inclusive fitness, revealing a strong influence of kin selection. Females are strongly philopatric within the colony and short-distance movements seemed to be linked to sharing of space with kin. Philopatry and spatial accommodation promote strong proximity between kin, which is the basis of their cooperation. These results offer promising research perspectives for the exploration of proximate and ultimate mechanisms of cooperation, particularly linked with the evolution of personality.In the context of climate change, numerous studies in birds document advances of avian phenology. The study of a declining population of common terns exhibiting a progressive delay of laying dates indicates the importance of evaluating expected evolutionary changes, as well as constraints on migratory and reproductive phenology. My studies found a decrease of the phenotypic and additive genetic variances in arrival date from spring migration with advancing reproductive stage. This result reveals an original case of strong past selection for canalization of a behavioural trait, perhaps representing an evolutionary constraint. Also, while phenology of reproduction is classically considered a female-specific trait, analyses show an indirect environmental effect of male on laying date, linked to the need of partners to be synchronized when arriving from spring migration. In spite of, on one hand, lack of genetic constraints, and on the other hand, significant heritability and genetic variance, expected evolutionary changes for earlier laying dates are limited due to a weak selection. Similarly, the evolutionary potential of arrival date from spring migration is limited. Future research exploring phenotypic plasticity and the mismatch between the phenology of terns and their prey might explain the delay of the reproduction phenology, in contrast with our expectations.

La préférence homosexuelle masculine (PHM) est considérée comme un paradoxe darwinien car c'est un trait partiellement héritable, induisant une baisse de succès reproducteur, ayant une fréquence (en Occident) entre 2 et 6 % et qui semble propre à l'espèce humaine (en excluant les espèces domestiquées). La sélection de parentèle, ou bien un facteur pléiotrope antagoniste sont classiquement proposés, bien que l'essentiel des données proviennent de sociétés occidentales. Nous avons proposé une nouvelle hypothèse, basée sur la stratification sociale et permettant d'expliquer la spécificité humaine, dans laquelle la migration sexe-dépendante de type hypergyne amplifie la sélection d'un gène antagoniste. La plausibilité de cette hypothèse est confirmée par des modèles théoriques d'ESS et des modélisations individu-centrés. De plus, une analyse comparative basée sur données anthropologiques a permis de montrer un lien entre le niveau de stratification d'une société et la probabilité que la PHM soit connue dans cette société. La sélection de parentèle, mesurée dans une société non-occidentale (Indonésie), semble participer à la compensation du coût reproductif de la PHM, mais insuffisamment pour en expliquer le maintien. Les principales caractéristiques familiales associées à la PHM, l'excès de grands frères, et la fécondité accrue dans certaines classe d'apparentés, se retrouvent également en Indonésie. Toutefois, en Indonésie, les classes d'apparentés concernées différent en partie des résultats obtenus en occident et ne correspondent pas aux attendues de l'hypothèse de sélection sexuellement antagoniste portée par le chromosome X. La prise en compte de l'interaction entre facteurs sociaux et biologiques ainsi que l'acquisition de données hors des sociétés occidentales ouvrent de nouvelles perspectives de compréhension de ce paradoxe darwinien. / Male homosexual preference (MHP) is considered as a Darwinian paradox, as it is partially heritable, induces a reproductive cost, has a prevalence estimated (in western countries) between 2 and 6%, and seems to be specific to humans (excluding domesticated species). Kin selection or sexually antagonistic factors have been proposed as possible explanations, although most data come from western countries. Here, we proposed a new hypothesis, based on social stratification, able to explain the specificity of human MHP, in which hypergyny (up-migration of the women) enhances the selection of a sexually antagonistic gene. This hypothesis is supported by theoretical models (ESS) and individual-based modelling. Furthermore, a comparative analysis based on anthropological data showed that the level of social stratification predicts the probability for MHP to be known in a society. Kin selection was tested in a non-western society (Indonesia), and seems to contribute to the compensation of the reproductive costs associated with MHP, although this effect alone was insufficient to explain the maintenance of MHP. The main biodemographic features associated with MHP, an excess of older brother and an increased fecundity of some classes of relatives, were also found in Indonesia. However, the classes of relatives affected by this increased fecundity differ from the classes affected in western populations, and differ from the predictions of the sexually antagonistic genetic factor hypothesis displayed on an X chromosome. Taking into account the interaction between social and biological factors, together with the acquisition of new data in non-western populations, open new perspectives in our understanding of this Darwinian paradox.