La population de lieu noir (Pollachius virens) de mer du Nord a une importance économique élevée pour les pêcheries européennes. Depuis une dizaine d’années, l’abondance du lieu noir a décliné, alors que le merlu (Merluccius merluccius), qui était peu pêché dans cette zone, a vu son abondance fortement augmenter. Ce travail se concentre sur la nature des interactions écologiques entre le lieu noir et le merlu en Mer du Nord afin de déterminer si la récente émergence du merlu dans cette zone pourrait expliquer, au moins en partie, le récent déclin du stock de lieu noir. Les résultats obtenus lors de ce travail de recherche ont permis de valider l’hypothèse de compétition entre le lieu noir et le merlu. De plus, cette étude a révélé un impact potentiellement négatif de l’augmentation du merlu sur la biomasse de lieu noir. L’émergence du merlu en mer du Nord doit donc être sérieusement prise en compte dans les avis scientifiques supportant les décisions de gestion encadrant la pêche du lieu noir, mais aussi des autres espèces de mer du Nord que l’émergence du merlu est susceptible d’affecter. Finalement, ce travail fournit donc les premières bases écologiques nécessaires à une investigation plus détaillée des conséquences de l’émergence du merlu dans un écosystème hautement exploité tel que la mer du Nord. / North Sea saithe (Pollachius virens) has high economic value for European fisheries. In recent years, North Sea saithe abundance has decreased, while abundance of hake (Merluccius merluccius), which was rarely fished in the North Sea, has increased dramatically in the area. This work investigate the nature of the ecological interactions between saithe and hake in the North Sea, in order to understand if recent hake emergence in this area could explain, at least partially, the recent decline of the saithe stock. The results obtained during this research suggested competitive interactions between saithe and hake predators in the area. In addition, this investigation revealed potential negative effects of hake emergence in the North Sea on the resident saithe stock. Therefore, hake emergence in the North Sea must be taken into account when managing commercial species fisheries, the sustainability of which may be threatened by this up-coming predator. Finally, the results obtained within this PhD research thesis highlight the importance of hake as an up-coming predator and competitor in the North Sea, and provide the necessary basis for further investigations of hake potential ecological and economic function in this exploited ecosystem.

La prédation intraguilde (lGP) est maintenant reconnue comme courante et affecte la distribution, l'abondance et l'évolution des populations d'une communauté d'insectes. Les guildes aphidiphages constituent un modèle intéressant pour l'étude de l'IGP puisqu'elles incluent bon nombre de prédateurs, parasitoïdes et organismes pathogènes qui, étant donné la distribution contagieuse dans le temps et l'espace de leurs proies, peuvent facilement se retrouver en relation d'IGP. Nombreuses sont maintenant les études portant sur cette relation. Toutefois, il reste un mode de prédation dont les caractéristiques par rapport à l'lGP demeurent encore méconnues: la prédation furtive (permet de conserver la cohésion de la colonie en ne provoquant pas ou peu de réactions défensives chez les proies). Le but de cette étude a donc été de caractériser deux aspecls pouvant influencer une relation d'IGP entre un prédateur actif, un des modes de prédation les plus fréquents au sein des guildes aphidiphages, et un prédateur furtif. Cette étude présente par conséquent trois chapitres. Le premier chapitre effectue une revue de littérature afin d'introduire et d'expliquer les concepts nécessaires à la compréhension du système étudié. Ce système se compose du prédateur actif Harmonia axyridis Pallas (Coléopt. : Coccinellidae), du prédateur furtif Aphidoletes aphidimyza Rondani (Dipt. : Cecidomyiidae), et de deux proies extraguildes, Acyrthosiphon pisum (Harris) et Myzus persicae (Sulzer) (Hemipl. : Aphididae). Le deuxième chapitre explore les effets directs (lGP) et indirects (pucerons disponibles à la consommation et pucerons disponibles à un effet de dilution) occasionnés par la présence du prédateur actif sur le prédateur furtif au sein d'une colonie de pucerons. Les résultats obtenus démontrent qu'A .. aphidimyza est hautement vulnérable à la présence d'un prédateur intraguilde actif. Finalement, le troisième chapitre étudie l'impact du comportement défensif de chute, retrouvé chez certaines espèces de pucerons, sur la relation d'lGP entre les prédateurs actif et furtif. Les résultats obtenus montrent que le comportement de chute augmente les risques d'IGP, mais que d'autres comportements défensifs, tels que le retrait, peuvent entraîner des taux d'lGP similaires. Cette étude explore donc deux aspects de l'IGP entre agents de lutte biologique pouvant influencer le contrôle des populations d'insectes indésirables. Plusieurs questions, qui nécessiteront des études complémentaires, sont soulevées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Prédation intraguilde, Prédateur furtif, Prédateur actif, Comportements défensifs, Cécidomyie du puceron, Coccinelle asiatique, Puceron du pois, Puceron vert du pêcher.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

On propose une méthode stochastique qui s'applique à des systèmes non linéaires d'équations différentielles qui modélisent l'interaction de deux espèces; le but est d'établir si un système déterministe particulier peut s'ajuster à des données qui présentent un comportement oscillatoire. L'existence d'un cycle limite est essentielle pour l'implantation de notre méthode. Cette procédure se base sur l'estimation des isoclines du système, en utilisant le fait que les isoclines traversent les solutions du système à des points maximum et minimum. Ensuite, nous proposons des tests qui permettent de comparer trois modèles: Holling (1959), Hanski et al. (1991), and Arditi et al. (2004). Finalement, on utilise des données simulées pour illustrer et étudier les propriétés de notre méthode, et nous appliquons la procédure à un ensemble de données bien connu. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Systèmes prédateur-proie, Équations différentielles ordinaires, Plan des phases, Isoclines, Modèle stochastique, Régression linéaire, Estimation par moindres carrés, Test de t, Test de Wilcoxon.

La crypticité est une stratégie employée par divers organismes afin d'éviter d'être détectés par leurs prédateurs. Lorsqu'un prédateur solitaire doit rechercher plusieurs types de proies cryptiques simultanément, cette recherche devient plus difficile qu'en présence d'un seul type. Le prédateur subit ainsi une diminution de la précision et de la vitesse d'alimentation. Cette diminution est due au phénomène d'attention limitée: la capacité mentale des animaux ne permet de traiter qu'une certaine quantité d'information à la fois. En divisant son attention entre les différentes proies disponibles, le prédateur devient moins efficace à retrouver toutes ces proies. Les effets de la crypticité des proies sur les prédateurs sociaux ont rarement été étudiés, et la recherche de plusieurs types de proies cryptiques n'a jamais été examinée dans un contexte d'approvisionnement en groupe. Chez les prédateurs grégaires, l'alimentation peut prendre la forme d'un jeu producteur-chapardeur, où chaque membre d'un groupe peut alterner entre deux tactiques d'approvisionnement mutuellement incompatibles: rechercher activement ses proies (tactique producteur), ou se joindre aux découvertes des autres (tactique chapardeur). La proportion de chapardage dans un groupe devrait augmenter lorsque les coûts associés à la tactique producteur augmentent. Bien que les effets négatifs d'une diminution de la vitesse d'alimentation en présence de proies cryptiques soient sentis également par les producteurs et les chapardeurs, les coûts énergétiques et temporels associés à une augmentation de la fréquence des erreurs de détection sont connus exclusivement par les producteurs. La présence d'une proie cryptique devrait donc mener à un accroissement de la proportion du groupe qui s'adonne à la tactique chapardeur, avec une plus grande augmentation lorsque plusieurs types de proies cryptiques sont disponibles. Pour vérifier cette prédiction, des groupes de Capucins damiers (Lonchura punctulata) ont recherché un ou deux types de proies (graines rouges et jaunes) sur deux substrats sur lesquels les graines apparaissaient visibles ou cryptiques. Nos résultats confirment que la crypticité des proies entraîne une diminution de l'efficacité d'alimentation des prédateurs sociaux puisque les oiseaux font plus d'erreurs de détection et s'alimentent moins rapidement lorsque les proies sont cryptiques que lorsqu'elles sont visibles. La présence simultanée de plusieurs types de proies cryptiques intensifie également ces effets négatifs, réduisant davantage l'efficacité d'alimentation. La proportion de chapardage dans le groupe augmente de la condition visible à la condition cryptique, ainsi que lorsque deux types de proies cryptiques sont disponibles relativement à un type de proie cryptique. Cependant, les oiseaux diminuent le comportement de chapardage dans la condition visible lorsque plusieurs types de proies sont présents, un résultat que nous ne pouvons pas expliquer avec cette étude. Nos résultats suggèrent que la crypticité serait une stratégie anti-prédatrice plus efficace contre les prédateurs sociaux que les prédateurs solitaires, et que le polymorphisme chez les espèces proies cryptiques a évolué en partie pour diminuer la pression de prédation provenant des animaux sociaux. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Approvisionnement social, Producteur-chapardeur, Proie cryptique, Polymorphisme, Capucin damier.

Prédateurs et proies sont entraînés dans une course spatiale où les prédateurs cherchent à sélectionner les zones du paysage avec une forte disponibilité en proies alors que les proies tentent d’éviter les zones du paysage avec une forte probabilité de rencontrer un prédateur. Ils procèdent incessamment à de nombreux choix susceptibles de modifier l’issue de cette course. Ainsi, en sélectionnant des endroits différents, ils peuvent tenter d'altérer les probabilités de détection, de rencontre ou encore la probabilité de réussite d’une attaque. De nombreuses études empiriques montrent l’importance de l’habitat dans ces choix. On connaît par contre peu les mécanismes de recherche (par les prédateurs) ou d’évitement (par les proies) qui ne seraient pas relatifs à l’habitat. La course spatiale ne résume cependant pas entièrement l’interaction entre prédateurs et proies, laquelle dépend de nombreux comportements non-spatiaux. La vigilance et la socialité des proies constituent des défenses relativement répandues. On a aussi fréquemment observé de nombreux exemples où les proies deviennent actives à un autre moment de la journée pour échapper à leur prédateur. Cependant, on connaît relativement peu les interactions de ces comportements avec la dimension spatiale du jeu proie-prédateur. Dans cette thèse, j'ai pour objectif de combler ces différents manques. Dans le premier chapitre, je propose un modèle théorique montrant l’importance de la prise en compte des comportements spatiaux dans l’interaction classique entre vigilance et taille de groupe chez les proies. Dans le second chapitre, je présente un mécanisme d’évitement des prédateurs par les proies, s'appuyant sur les ancres spatiales et temporelles des prédateurs et ne dépendant pas de l’habitat. Enfin, dans le dernier chapitre, je développe un modèle de choix de parcelles permettant de prévoir comment les connaissances passées sont susceptibles d'être utilisées pour orienter les déplacements. Ce modèle rappelle notamment l’importance de l’imprévisibilité du déplacement dans le jeu prédateur-proie. Ces différents travaux se placent dans le cadre d’une écologie comportementale du paysage et visent à intégrer des mécanismes comportementaux dans l’étude des dynamiques écologiques à l’échelle du paysage. / Predators and prey engage into a space race where predators seek to select areas with high prey availability while prey try to avoid areas with a high probability of encountering a predator. Predators and prey continuously make choices that can alter the outcome of this space race. For example, by using different locations in the landscape, they can alter the probability of an encounter, the probabilities of detection or the probability of success of an attack. Many empirical studies show the importance of habitat in these choices. On the other hand, little is known about avoidance by prey or predator search strategies that would be unrelated to habitat. The space race, however, does not fully summarize the interaction between predators and prey, which also depends on many non-spatial behaviors. The vigilance and grouping behaviour of prey are relatively common defenses, and there are many examples where prey become active at another time of day to escape their predator. However, it is still unclear how those behaviors interact with the spatial dimension of the prey-predator game. In this thesis, I will try to fill these gaps. In the first chapter, I propose a theoretical model showing the importance of accounting for spatial behaviors when studying the classical interaction between vigilance and group size in prey. In the second chapter, I present a mechanism of predator avoidance by prey, relying on the spatial and temporal anchors of predators and independent on the habitat. Finally, in the last chapter, I develop a patch selection model to predict how past information should be used to determine movement. This model emphasize the importance of movement unpredictability in the predator-prey game. These different works are part of a behavioral ecology of the landscape and aim to integrate behavioral mechanisms in the study of ecological dynamics at the landscape scale.

Au cours du siècle dernier, de même que dans les autres pays africains, la population de lycaon (Lycaon pictus) du Zimbabwe a diminué. En particulier dans le parc national de Hwange, une zone qui autrefois abritait une population viable, une nette diminution de la population a été documentée. Une des principales raison de ce déclin, est qu'à mesure du temps, les lycaons soit se sont rapprochés, ou bien ont pénétré dans la zone tampon située le long de la lisière nord du parc national. Dans la zone tampon, les lycaons sont de plus en plus exposés aux activités humaines, aboutissant à de la mortalité, ceci étant aussi connu sous le nom d'effet-lisère. Le taux de mortalité est si élevé qu'il excède le taux de natalité. Au final il n'y a pas de recrutement biologique, et la taille du groupe d'individus décroît bien en deçà de la taille optimale de groupe, nécessaire au succès reproducteur. Lorsque des animaux montrent un choix préférentiel pour un habitat à effet puits, on dit alors qu'ils sont capturés par un piège écologique. La sélection de l'habitat est bénéfique dans les systèmes classiques de type source-puits, puisque les animaux vivant dans des habitats de haute qualité, choisissent de migrer vers des habitats de faible qualité, uniquement lorsqu'il n'y a pas suffisamment d'habitat de haute qualité disponible. A l'intérieur d'un habitat de type piège écologique le choix est dangereux, et peut conduire à l'extirpation rapide d'une espèce, puisque les animaux vivant dans des habitats de haute qualité choisissent de migrer vers des habitats de faible qualité, même lorsqu'il y a suffisamment d'habitat de haute qualité disponible. Les pièges écologiques ont lieu lorsque des changements naturels ou induits par l'homme se produisent rapidement et que des déterminants de la sélection de l'habitat qui étaient alors sélectionnés deviennent trompeurs, entraînant des choix d'habitats inadaptés de la part des animaux. Pour distinguer un habitat de type puits d'un piège écologique, des connaissances complémentaires sont nécessaires, sur la relation entre les préférences d'habitat et la qualité de l'habitat. Dans l'écosystème de Hwange, les lycaons semblent baser le choix d'habitat sur les déterminants écologiques améliorant la fitness. Ils ont une meilleure efficacité de chasse dans la zone tampon à l'extérieur du parc national de Hwange, une compétition moindre avec les lions (Panthera leo) et avec les hyènes (Crocuta crocuta), ainsi qu'un meilleur accès à des sites de terrier. En conséquence, à l'extérieur du parc national, les lycaons donnent naissance à des portées de chiots plus grandes. Cependant, la mortalité induite par l'homme, en raison de l'effet lisière, est si grande qu'elle excède la natalité. Néanmoins, du fait qu'ils sont incapables de juger avec justesse de la qualité de l'habitat, en intégrant la mortalité induite par l'homme, les lycaons font un choix d'habitat inadapté, et ils se déplacent vers le puits de mortalité, à l'extérieur de la sécurité de l'aire protégée. En d'autres mots, les lycaons de l'écosystème de Hwange sont capturés par le piège écologique, que constitue la zone tampon située à l'extérieur du parc national de Hwange. A l'intérieur d'un piège écologique, la sélection d'habitat est désavantageuse, et résulterait probablement en un rapide effondrement du système et à l'extirpation de l'espèce impliquée. Le rapide déclin de la population de lycaons, dans et aux alentours du parc national de Hwange, soutient l'idée que le système de Hwange agit comme un piège écologique. Afin d'assurer un rapide rétablissement de la population, il est recommandé d'étendre les efforts de conservation au delà de la lisière de l'aire protégée, en visant à réduire la mortalité induite par l'homme, dans la zone tampon entourant le parc national de Hwange.

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

Les stratégies alimentaires peuvent être définies comme la mise en place d'ensembles cohérents de réponses morphologiques, physiologiques, écologiques ou comportementales permettant d'optimiser le succès alimentaire d'une espèce. Le présent travail s'est proposé d'aller au-delà de la simple analyse taxonomique des régimes alimentaires en utilisant les caractéristiques des proies pour explorer certains aspects des stratégies alimentaires et de l'énergétique de la prédation chez les mammifères marins de l'atlantique nord-est. L'objectif majeur était de contribuer à une meilleure compréhension du "pourquoi une proie est une proie ?" La valeur énergétique des proies est apparue comme un élément central des stratégies de prédation. Il en résulte que des coûts d'existence importants chez les mammifères marins doivent être soutenus par une alimentation de qualité élevée et ne peuvent pas être satisfaits simplement par une plus grande quantité de proies de qualité moyenne ou faible. Les résultats obtenus lors de cette thèse ont ainsi permis de progresser de la description des régimes alimentaires vers la compréhension de certaines relations fonctionnelles entre proies et prédateurs. Ainsi, les traits descriptifs de la qualité des proies, comme la teneur en lipides et la valeur énergétique, et les traits descriptifs des coûts d'existence des mammifères marins, comme l'indice mitochondrial et la teneur en lipides des muscles, sont significativement corrélés. Enfin, ce travail souligne que pour comprendre l'écologie alimentaire d'un prédateur, il faut surtout bien connaitre les caractéristiques de ses proies.

Le fonctionnement du cycle parasitaire de l'échinocoque alvéolaire (Echinococcus multilocularis) est étudié en Franche-Comté (France) à travers (i) la distribution des prévalences chez le renard (Vulpes vulpes) au niveau régional, (ii) distribution des cas humains, au niveau régional et (iii) la distribution des rongeurs, du renard, du chat forestier (Felis silvestris et domestique (Felis catus) au niveau du biotope. Cette dernière étude, menée au niveau d'organisation du peuplement et comparée à celles menées aux autres niveaux de perception aboutit à formuler une théorie selon laquelle le cycle de l'échinococcose alvéolaire se maintiendrait en Franche-Comté grâce à un fonctionnement en mosaïque: la parasitose serait temporaire en un secteur donné (= tesselle), la permanence de l'enzootie dans la région étant due à l'alimentation de zones "indemnes' par les zones temporairement favorables et infestées (vecteur principal = renard). Le caractère temporaire de l'infestation d'une tesselle serait dû au fait que convergent un nombre de conditions: abiotiques (mésoclimatologie) et biotiques (cinétique des populations de rongeurs et utilisation par le renard dans une relation prédateur/proie conditionnée par le paysage). L'appréciation du caractère "fonctionnel" de la mosaïque tiendrait donc à l'analyse simultanée de relations et de dynamiques qui s'expriment à des niveaux de perception différents (station : conservation des œufs de Ténia selon les conditions édaphiques et la climatologie saisonnière ; biotope: distribution des peuplements de rongeurs; secteur: cinétique des peuplements de rongeurs dépendant de l'organisation de l'espace agricole; région: mésoclimatologie et arrangement spatial des secteurs).