Les organismes sont soumis aux fluctuations de l'environnement et les stades précoces (vie embryonnaire) sont particulièrement sensibles aux perturbations qui peuvent modifier les trajectoires développementales. La sensibilité thermique des embryons est une caractéristique générale chez les vertébrés et aurait constitué une force sélective majeure dans l'évolution des soins parentaux (hypothèse de Farmer, 2000). Par ailleurs, le développement embryonnaire est un processus complexe et les influences environnementales peuvent avoir des effets très différents selon la période d'exposition. Pourtant cette variabilité est insuffisamment prise en compte en écologie évolutive et dans l'étude des soins parentaux. L'environnement maternel peut constituer une interface entre l'environnement extérieur et les embryons. La régulation des conditions thermique du développement est très répandue chez les vertébrés. Si les ectothermes produisent une chaleur métabolique négligeable, ils ont développé une diversité de stratégies comportementales et physiologiques pour protéger les embryons des variations thermiques. Les soins parentaux prénataux sont associés à un changement du comportement maternel avec une augmentation des activités de thermorégulation, ainsi qu'à de profondes modifications énergétiques et physiologiques. Nous avons examiné l'importance de la régulation maternelle des conditions prénatales chez deux espèces de serpents aux modes de reproduction contrastés, une ovipare (python de Children, A childreni) et une vivipare (la vipère aspic, V aspis). L'originalité de ce travail repose sur la prise en compte du caractère dynamique de la sensibilité embryonnaire et des contraintes maternelles. Nos résultats nous ont permis de démontrer l'existence d'une sensibilité thermique stade-dépendent, avec une plus forte sensibilité aux perturbations en début de développement, et l'importance de l'accès à la température préférée pendant cette étape. En parallèle, nous avons pu mettre en évidence un investissement maternel important (thermorégulation comportementale), et les contraintes associées (augmentation des prises de risque, pertes hydriques, coûts énergétiques). Ces données obtenues soutiennent la théorie de Farmer et l'importance de la prise en charge maternelle des stades précoces. Cette sensibilité thermique pourrait avoir constitué une force sélective majeure dans la complexification des soins parentaux (transition vers la viviparité, soins aux œufs).

Des études récentes indiquent que des précurseurs de la morale humaine pourraient exister chez les animaux non humains. Parmi ces précurseurs, la prosocialité (comportements produisant un bénéfice pour un receveur sans nécessairement induire de coût pour l’acteur) est considérée comme une composante fondamentale de tout système moral. Nous avons effectué des tests de prosocialité chez plusieurs espèces de mammifères et d’oiseaux, en tenant compte des facteurs d’identité des individus (tolérance, dominance, sexe) et de comportement du receveur (communication, réciprocité). Nos sujets se sont montrés plus prosociaux envers leurs subordonnés qu’envers leurs dominants, ce qui suggèrent que la prosocialité pourrait être utilisée comme un moyen de maintenir son rang. Nous avons observé des différences entre les sexes cohérentes avec le pattern de soins parentaux des espèces, appuyant l’idée selon laquelle la prosocialité aurait évolué dans un contexte de soins aux jeunes. La période de reproduction et le fait d’avoir ou d’avoir eu des petits entraînaient une augmentation de la prosocialité, surtout envers le partenaire de reproduction et ses petits, ce qui pourrait avoir pour but de mieux transmettre ses gènes. Nous avons trouvé des patterns de réciprocité directe chez nos sujets, devenant plus prosociaux lorsque le receveur s’était lui-même montré prosocial lors de la session précédente. Les communications émises par le receveur ont également influencé positivement ou négativement (selon leur nature) les choix du sujet. L’ensemble de nos résultats montrent qu’il est possible et souhaitable d’étudier la prosocialité en dehors des primates, nos sujets s’étant montrés capables de prendre en compte à la fois des facteurs d’identité du receveur et son comportement. / Recent studies indicate that precursors of human morality may exist in non human animals. Among these precursors, prosociality (behaviours that produce a benefit for a recipient without necessarily involving a cost for the actor) is considered a fundamental component of any moral system. We conducted prosociality tests in several species of mammals and birds, taking into account factors of individuals’ identity (tolerance, hierarchical ranks, sex) and of recipients behaviours (communication, reciprocity). Our subjects were more prosocial toward their subordinates than toward their dominants, suggesting that prosociality could be used as a way to maintain its own rank. We reported differences between sexes consistent with the parental care pattern of the species, supporting the idea that prosociality would have evolved with parental care. The reproductive period and (even more) having (or having had) young seemed to increase the subjects’ prosociality, especially towards their reproductive mate and their offspring, which could be interpreted as behaviours that ultimately spread their own genes. We found patterns of direct reciprocity, our subjects becoming more prosocial when the recipient was prosocial in the previous session. Communications from the recipient also influenced positively or negatively (depending on their nature) the subjects' choices. All of our results show that it is possible and desirable to study prosociality outside primates, our subjects having been able to take into account both the recipient's identity and its behaviour.

Les interactions interindividuelles permettent la transmission de l’information, la dispersion des pathogènes et la mise en place des comportements dans une population. Cette thèse a permis d’évaluer l’influence des interactions sociales sur le succès de fondation colonial des différents reproducteurs de deux termites européens, l’invasif Reticulitermes flavipes et le natif R. grassei. Les résultats révèlent (i) un meilleur succès de fondation des reproducteurs primaires de R. flavipes, (ii) une organisation biparentale des soins aux jeunes toutes espèces confondues et (iii) une communication et des soins aux oeufs propres aux caractères invasif et natif des espèces d’étude. Pour finir, (iv) une meilleure survie et communication a été observée dans les colonies fondées avec reproducteurs secondaires tandis (v) qu’une communication supérieure et une survie moindre sont observées pour R. flavipes. Les origines évolutives de l’organisation biparentale et des variations de succès de fondations sont discutées. / Individual interactions permit information transmission, pathogen dispersion and shape behavioral strategies in a population. This thesis has permit to explore the influence of social interactions on the colonial foundation success of two European termites, the invasive Reticulitermes flavipes and the native R. grassei. The overall results revealed (i) a better foundation success of primary reproductives of R. flavipes, (ii) a biparental organisation of parental care in both species (iii) a level of communication and egg care reflecting native and invasive status of the two species studied. To finish, (iv) better survival and communication rates were observed in colonies founded with secondary reproductives than in colonies without any and (v) a better communication rate and a weaker survival rate for R. flavipes foundations with or without secondary reproductives. Evolutive origins of biparental care and of the variations of foundation success observed are discussed.

L’étude des mécanismes endocriniens est particulièrement intéressante du fait du rôle majeur des hormones dans la régulation des interactions entre la physiologie d’un organisme, son comportement, et les modifications de son environnement. Cette thèse s’est intéressée aux relations entre le statut hormonal, les performances de reproduction et le succès reproducteur d’un oiseau marin longévif, le manchot Adélie Pygoscelis adeliae, dans un contexte environnemental soumis à des changements. Le statut endocrinien de manchots mâles a été manipulé en utilisant des implants dégradables sous-cutanés diffusant l’hormone d’intérêt ou un inhibiteur de sa sécrétion. Les effets d’une modification des niveaux d’hormones sur l’investissement parental pendant l’incubation ont été mesurés à l’aide d’observations directes et d’oeufsfactices enregistrant les paramètres d’incubation. Les niveaux de corticostérone – hormone dite de stress, de prolactine – hormone des soins parentaux, et de testostérone – hormone liée aux comportements sexuels et à l’agressivité, ont été manipulés. Les effets d’une augmentation des niveaux de corticostérone sur les performances et le succès reproducteur pendant la période de l’élevage des poussins ont également été mesurés. Enfin, les conséquences d’une légère élévation des niveaux de corticostérone pendant l’ensemble de la saison de reproduction en termes de comportement et de succès reproducteur ont été examinées. Une augmentation des niveaux de corticostérone a globalement diminué les performances et le succès de reproduction. D’autre part, une modification des niveaux de prolactine ou de testostérone a affecté la durée etles paramètres d’incubation, suggérant une implication de ces deux hormones dans le contrôle de la phénologie de la reproduction. Les résultats présentés dans cette thèse mettent l’accent sur le fait que la relation entre statut endocrinien et performances de reproduction est dose, état et contexte dépendante. Nos résultats illustrent le rôle majeur des hormones étudiées dans la régulation de l’effort reproducteur, et soulignent également l’importance de considérer les interactions entre les organismes et leur environnement. / Studying endocrine mechanisms is of particular interest because of the major role played by hormones in mediating interactions between an animal’s physiology, its behaviour, and both predictable and unpredictable regimes of environmental variation. During this PhD, I have investigated the relationships between endocrine status, reproductive performance, and reproductive output in a long-lived polar seabird, the Adélie penguin Pygoscelis adeliae, while integrating environmental parameters for some of the studies. The endocrine status of male penguins was experimentally modified using subcutaneous self-degradable pellets, which released either the hormone or an inhibitor of its secretion. The effects of changes in the levels of several hormones on the parental investment during incubation were assessed, using direct observations and dummy eggs to record incubation parameters. The levels of corticosterone – the so-called stress hormone, prolactin – the parental care hormone, and testosterone – the sexual behaviour and aggressiveness hormone, were manipulated. The effects of increased corticosterone levels on reproductive performance and output were also evaluated during the chick-rearing period. Finally, the behavioural consequences of a moderate elevation of corticosterone levels during the whole breeding cycle were assessed. On the whole, an increase in corticosterone levels decreased reproductive performances and output. Changes in prolactin or testosterone levels affected incubation duration and egg temperature, suggesting a role for these hormones in the control of the timing of breeding. The results prevented in this PhD highlight the fact that the relationship between endocrine status and reproductive performance is dose-, state-, and context-dependant. Our results illustrate the major role of the hormones considered in our studies in the regulation of reproductive effort. They also underline the importance of considering the interactions of organisms with their environment in studies of animal behaviour and ecophysiology.

L'étude des mécanismes endocriniens est particulièrement intéressante du fait du rôle majeur des hormones dans la régulation des interactions entre la physiologie d'un organisme, son comportement, et les modifications de son environnement. Cette thèse s'est intéressée aux relations entre le statut hormonal, les performances de reproduction et le succès reproducteur d'un oiseau marin longévif, le manchot Adélie Pygoscelis adeliae, dans un contexte environnemental soumis à des changements. Le statut endocrinien de manchots mâles a été manipulé en utilisant des implants dégradables sous-cutanés diffusant l'hormone d'intérêt ou un inhibiteur de sa sécrétion. Les effets d'une modification des niveaux d'hormones sur l'investissement parental pendant l'incubation ont été mesurés à l'aide d'observations directes et d'oeufsfactices enregistrant les paramètres d'incubation. Les niveaux de corticostérone - hormone dite de stress, de prolactine - hormone des soins parentaux, et de testostérone - hormone liée aux comportements sexuels et à l'agressivité, ont été manipulés. Les effets d'une augmentation des niveaux de corticostérone sur les performances et le succès reproducteur pendant la période de l'élevage des poussins ont également été mesurés. Enfin, les conséquences d'une légère élévation des niveaux de corticostérone pendant l'ensemble de la saison de reproduction en termes de comportement et de succès reproducteur ont été examinées. Une augmentation des niveaux de corticostérone a globalement diminué les performances et le succès de reproduction. D'autre part, une modification des niveaux de prolactine ou de testostérone a affecté la durée etles paramètres d'incubation, suggérant une implication de ces deux hormones dans le contrôle de la phénologie de la reproduction. Les résultats présentés dans cette thèse mettent l'accent sur le fait que la relation entre statut endocrinien et performances de reproduction est dose, état et contexte dépendante. Nos résultats illustrent le rôle majeur des hormones étudiées dans la régulation de l'effort reproducteur, et soulignent également l'importance de considérer les interactions entre les organismes et leur environnement.