Les femelles peuvent être influencées par l'information dite «publique» fournie par l'observation du choix de partenaire de leurs congénères. Chez les femelles d'espèces monogames, l'information publique peut être utile si elle permet l'apprentissage des traits d'un partenaire de qualité. Chez le diamant mandarin (Taeniopygia guttata), un passereau socialement monogame, des femelles sexuellement naïves vont altérer leur préférence en faveur d'un partenaire portant une bague de couleur similaire à celle d'un autre mâle qu'elles ont observé apparié à une femelle congénère durant 2 semaines. Dans la présente étude, nous avons investigué un tel usage d'information publique chez des femelles naïves de la même espèce afin de déterminer si des périodes d'exposition plus courtes (30 minutes par couple modèle) peuvent altérer les préférences de femelles naïves. Nous voulions aussi déterminer l'influence que peut avoir une augmentation de la quantité d'information publique fournie en faisant varier le nombre de couples modèles observés. Nous avons ornementé d'une plume rouge artificielle la couronne de certains mâles. Dans une première expérience, nous avons quantifié la modification de la préférence de femelles naïves pour des partenaires de chacun des deux phénotypes, ornementés ou normaux, dans trois conditions. Chacune de ces conditions correspondait à une situation de choix après que les femelles aient successivement observé soit aucune, une seule et enfin deux femelles, chacune individuellement appariée à un mâle normal, alors que les mâles ornementés étaient seuls. Dans une deuxième expérience identique, nous avons quantifié la modification de la préférence d'un second groupe de femelles naïves pour chacun des phénotypes mâles. Cette fois, cette quantification s'est faite après que les femelles aient observé soit, aucune, une seule, puis deux femelles modèles, chacune appariée individuellement à un mâle ornementé alors que les mâles normaux se trouvaient seuls. En absence d'information publique, ou lorsque les femelles modèles ont indiqué qu'elles avaient choisi un mâle normal, les femelles naïves ont significativement évité les mâles ornementés. Les femelles qui ont observé une femelle modèle appariée à un mâle ornementé ont perdu leur aversion pour le mâle ornementé. De plus, l'observation de 2 femelles modèles supplémentaires démontrant une préférence pour un mâle ornementé a altéré d'une façon significative l'intérêt des femelles pour les mâles ornementés, si bien qu'elles avaient alors clairement surmonté leur aversion pour de tels partenaires. Notre étude confirme que peu d'information publique est suffisante pour annuler l'aversion initiale des femelles pour des mâles portant un caractère nouveau chez l'espèce. User de l'information publique peut conduire à la transmission culturelle de préférences. Dans notre cas, cette transmission est en mesure de maintenir dans la population un nouveau trait phénotypique chez des partenaires qui auraient été initialement rejetés par les femelles. Pour que cette transmission puisse clairement exercer son influence, il faudra toutefois démontrer dans une future étude que l'altération des préférences des femelles que nous avons constatée est maintenue à plus long terme. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : information publique, sélection sexuelle, choix du partenaire, monogamie, diamant mandarin

Lorsque des animaux recherchent de la nourriture en groupe, les individus peuvent investir dans la quête de nourriture (tactique producteur) ou dans la recherche d'occasions d'exploiter les découvertes alimentaires d'autres membres du groupe (tactique chapardeur). Les deux tactiques sont maintenues dans les groupes selon la fréquence-dépendance, et des modèles théoriques prédisant une proportion stable des tactiques utilisées à l'échelle du groupe ont été développés. Cependant, on sait peu de chose au sujet des facteurs qui influencent les décisions individuelles d'investissement dans la tactique producteur ou chapardeur. En utilisant des diamants mandarins (Taeniopygia guttata) comme système modèle, je teste deux variables d'état qui peuvent influencer la prise de décision relative à une tactique. Chez les oiseaux qui se nourrissent au sol, les individus sautillent en gardant la tête dressée lorsqu'ils font du chapardage et occupent des positions au centre de la volée; ce sont deux comportements qui accroissent leurs chances d'échapper à des prédateurs. J'ai donc prédit qu'accroître la vulnérabilité à la prédation d'un individu favoriserait une plus grande utilisation de la tactique chapardeur. Conformément à cette prédiction, les individus ont accru leur utilisation de cette tactique au cours des expériences augmentant leur vulnérabilité à la prédation (la taille des plumes du vol, ou rémiges, pour réduire la capacité à s'envoler pour échapper à un prédateur). En me fondant sur des prédictions de la théorie de l'approvisionnement sensible à la variance, j'ai aussi testé si les variations individuelles du métabolisme basal sont associées à des usages différents des tactiques sociales de quête de nourriture. J'ai supposé que les individus possédant un métabolisme basal élevé avaient plus de chances d'avoir un déficit énergétique, donc utiliseraient plus la tactique alimentaire aux résultats moins variés, le chapardage. J'ai effectué des tests avec des données appareillées d'individus ayant un métabolisme basal élevé ou bas dans la même volée. J'ai trouvé que les individus ayant un métabolisme basal élevé utilisaient davantage la tactique chapardeur que les individus au métabolisme bas. Différents aspects de l'état de l'individu sont héritables, y compris le métabolisme basal. Conséquemment, le fait que le choix d'une tactique soit influencé par l'état de l'individu suggère que l'usage d'une tactique est peut-être aussi héritable. Nous avons vérifié si l'usage d'une tactique alimentaire est héritable en comparant les tactiques utilisées par des frères et des soeurs testés dans des volées différentes. Nous avons trouvé que le choix de la tactique est similaire pour des individus apparentés. Ces résultats indiquent que l'utilisation d'une tactique par les individus n'est pas entièrement flexible, et pourrait influencer les décisions relatives à la formation des groupes chez les animaux qui s'approvisionnent socialement. Enfin, j'ai développé un modèle qui prolonge le modèle classique producteur-chapardeur (qui maximise le taux de consommation) de sorte à tenir compte des effets de l'aptitude phénotypique inclusive dans le cas de l'approvisionnement par des groupes d'individus apparentés. Le modèle prend en considération les conséquences de l'aptitude phénotypique inclusive de la production de nourriture et du chapardage au moment de rechercher de la nourriture avec des individus apparentés. Il permet aussi aux individus de faire preuve de différents niveaux de tolérance selon que le chapardage est effectué par des individus apparentés ou non. Le modèle prédit qu'un fort degré d'apparentement peut aboutir à de plus grands niveaux d'exploitation lorsque les producteurs permettent le chapardage par des individus apparentés, mais imposent des coûts aux chapardeurs non apparentés (ceux-ci sont, par exemple, la cible de comportements agressifs). Nous avons testé cette prédiction chez des diamants mandarins captifs qui s'approvisionnent soit en volées de frères et soeurs, soit en volées d'individus non apparentés. Nous avons trouvé que les volées d'oiseaux apparentés comprenaient de plus grandes proportions de chapardage et des niveaux plus bas d'interactions agressives, comparativement aux volées d'oiseaux non apparentés. Ces résultats indiquent que, sous l'effet de la pression de la sélection de parentèle, les producteurs permettent à des individus apparentés de chaparder. Étonnamment, bien que des niveaux de chapardage plus élevés soient généralement associés à une baisse du taux de découverte de parcelles de nourriture, les groupes d'individus apparentés n'ont pas connu une réduction du taux de découverte de parcelles alimentaires, comparativement aux groupes d'individus non apparentés. Cela s'explique probablement par le fait que moins de temps a été consacré à des interactions agressives au sein des groupes d'individus apparentés. Étant donné que les groupes d'individus apparentés ont des taux de découverte des parcelles alimentaires équivalents à ceux des groupes formés d'individus non apparentés, tout en ayant moins d'interactions agressives, il est nettement bénéfique de se regrouper avec des individus apparentés, même quand ces groupes ont de plus grandes proportions de comportements d'exploitation. Le résultat de cette expérience souligne l'importance de tenir compte des individus - producteurs ou chapardeurs - qui contrôlent la fréquence de l'exploitation, étant donné que l'observation d'une exploitation accrue entre individus apparentés ne peut être comprise qu'à la lumière de changements de la propension à chaparder ainsi que de la propension à tolérer le chapardage en fonction de la parenté. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Approvisionnement social, Tactiques alternatives, Variation individuelle, Condition dépendance, Sélection de parentèle.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

En biologie évolutive, la variation phénotypique a longtemps été réduite au substrat sur lequel agissait la sélection naturelle. Toutefois, la constance intra-individuelle et le maintien intra-populationnel de certains comportements conduisirent au milieu des années 90 au développement du concept de personnalité animale, basé sur la caractérisation de traits tels que la néophobie, l'agressivité, les tendances exploratoires ou la prise de risque. De nombreuses études montrent que la personnalité est soumise à la sélection naturelle et est reliée à certaines stratégies biodémographiques, telles que la dispersion ou le comportement anti-prédateur. Les liens entre la personnalité animale et les stratégies d'appariement et d'approvisionnement, deux composantes fondamentales de la vie des organismes, ont pourtant été négligés jusqu'ici. Nous nous sommes donc attachés au cours de cette thèse à déterminer l'influence de la personnalité sur certains comportements sexuels et alimentaires à l'aide d'un organisme modèle en écologie comportementale : le Diamant mandarin (Taeniopygia guttata). Puis, à l'inverse, nous avons souligné le rôle des sélections naturelle et sexuelle dans le maintien des variations de personnalité. Nos résultats indiquent que certains traits de personnalité mesurés sont inter-corrélés au niveau de notre population captive d'oiseaux, définissant un syndrome comportemental. De plus, la personnalité prédit de manière différentielle le succès d'approvisionnement entre les contextes de compétition par exploitation et par interférence. Ainsi, les individus proactifs sont dominants lors d'épisodes de compétition par interférence mais souffrent d'un plus faible succès d'approvisionnement lors de jeux producteur-chapardeur. Ces résultats soulèvent la possibilité que la sélection naturelle favorise différentes personnalités dans différents contextes, offrant un mécanisme d'explication du maintien des variations intra-populationnelles de personnalité. De plus, ils suggèrent que la personnalité contraint l'optimalité des comportements à travers les situations. Enfin, dans un contexte de choix du partenaire, nous avons montré que la personnalité des femelles utilisées dans des tests de préférence par association influence les mesures de la sélectivité, des scores de préférence et de leur répétabilité. L'étude conjointe de la personnalité animale et des stratégies d'appariement et d'approvisionnement constitue ainsi une voie prometteuse dans l'explication du maintien des variations de personnalité par sélections naturelle et sexuelle, ainsi que dans l'étude de l'influence de la personnalité sur les stratégies biodémographiques des organismes en contextes alimentaire et sexuel. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : personnalité, syndromes comportementaux, Taeniopygia guttata, compétition alimentaire, choix du partenaire, sélection sexuelle, approvisionnement social, jeu producteur-chapardeur

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Un animal qui s’approvisionne en groupe peut rechercher soi-même sa nourriture (tactique producteur) ou tenter de se joindre à des parcelles déjà découvertes par un autre individu (tactique chapardeur). Bien que les modèles de jeu producteur-chapardeur partent du principe que les gains moyens à l’équilibre associés à chacune de ces tactiques sont égaux et ne dépendent pas des caractéristiques des individus, de plus en plus d’études démontrent que le gain de chaque tactique est influencé par certaines caractéristiques phénotypiques (agressivité, capacités d’apprentissage,…). Dans cette étude, nous nous intéressons aux effets de la testostérone sur le choix des tactiques d’approvisionnement chez les mâles de diamant mandarin (Taeniopygia guttata). La testostérone est connue pour influencer le développement du cerveau et l’agressivité, nous avons donc testé les effets d’une exposition prénatale à la testostérone ainsi que durant l’âge adulte sur le choix des tactiques d’approvisionnement lorsque la nourriture est cryptique ou défendable. Nous avons réalisé deux expériences : nous avons tout d’abord utilisé la longueur du tarse ainsi que la différence entre les longueurs des doigts 2 et 4 comme des indicateurs de l’exposition prénatale à la testostérone puis testé si ces différences morphologiques se traduisent par des différences dans le choix des tactiques dans une condition défendable et une condition cryptique. Nous avons trouvé que le choix des tactiques chez les diamants mandarins était limité par le phénotype. Une exposition précoce à la testostérone au cours du développement prénatal pourrait donc être la cause d’au moins une part de la variation observée dans le choix des tactiques d’approvisionnement. Ensuite, nous avons manipulé le taux de testostérone plasmatique chez des mâles adultes grâce à des implants hormonaux sous-cutanés puis comparé le comportement des individus lorsqu’ils portaient un implant hormonal et un implant contrôle et ce, dans chacune des deux conditions d’approvisionnement. Nous n’avons mis en évidence aucun effet du taux de testostérone plasmatique sur le choix des tactiques à l’âge adulte. Nos résultats sont en accord avec l’hypothèse que le choix des tactiques d’approvisionnement peut être influencé par les hormones. Notre conclusion est que les hormones stéroïdiennes peut affecter le choix des tactiques via l’existence d’effets maternels dans le jeu producteur-chapardeur. / An animal foraging in groups can search for its own food (producer tactic) or try to join food patches previously discovered by another group member (scrounger tactic). Although producer-scrounger game models assume that the payoffs associated with both tactic are equal at equilibrium and so do not depend on individual characteristics, there is recent evidence that tactic choice is constrained by certain phenotypical traits (aggressivity, learning abilities…). In this study, we examined the effect of testosterone on tactic use in male zebra finches (Taeniopygia guttata). Because testosterone is known to affect both brain development and aggressiveness, we tested whether differences in testosterone exposure either during development or in adulthood had an effect on producer-scrounger tactic use, when food was cryptic or defendable. First, we measured the tarsus length and the distance between the end of the fourth and the end of the second digit as proxies of prenatal exposure to testosterone, and tested whether they were correlated with foraging tactic use under both conditions. We found that tactic choice in zebra finches is phenotypically constrained. We suggest that early exposure to sex hormones during the embryonic period could be responsible for at least a part of the variation in tactic choice. Second, we manipulated the circulating level of testosterone in adult male zebra finches using subcutaneous testosterone implants, and compared the behavior of individuals when they had either a control implant or a testosterone implant. This time we found no effect of plasmatic level of testosterone on tactic choice. Our results are consistent with the hypothesis that tactic choice in zebra finches could be mediated by hormones. Our finding that steroid hormones can affect tactic use provides evidence for maternal effects in producer-scrounger games.

La théorie de la sélection sexuelle a drastiquement orienté l’effort de recherche sur la communication acoustique chez les oiseaux : les mâles apprennent et produisent des chants élaborés et les femelles choisissent. Par conséquent (1) la production vocale chez les femelles a été négligée, (2) les cris (la majorité de la communication sociale) ont été peu étudiés. Contrairement aux chants, les cris ont été considérés comme innés et aucun effet de l’environnement sur leur structure n’était attendu. J’ai donc posé la question de la flexibilité vocale (court-terme) et de la plasticité vocale (au cours du développement) chez les femelles, en étudiant les cris majoritairement. J’ai étudié deux contextes où les deux sexes vocalisent: la communication dans le couple au nid et la communication parent-jeunes. Les vocalisations produites au nid par les couples montrent-elles de la flexibilité en réponse au bruit? Le développement des cris est-il influencé par l’environnement social ? J’ai travaillé sur deux espèces: le cincle plongeur, Cinclus cinclus et le diamant mandarin, Taeniopygia guttata. Chez les deux espèces, en réponse au bruit, les couples augmentent l’amplitude de leurs vocalisations. Chez le cincle une variation de la structure spectrale est observée dans les notes de chant mais pas dans les cris. Chez le diamant mandarin, les cris montrent des changements de leur structure spectrale: ils peuvent donc être flexibles en réponse au bruit. Les changements sont similaires chez les femelles et les mâles : la flexibilité n’est pas spécifique du sexe. Enfin, j’ai montré que l’environnement social précoce influence le développement des cris de quémande alimentaire chez le diamant mandarin : il existe une plasticité précoce des cris chez les mâles. J’ai montré que les femelles expriment des degrés de flexibilité similaires aux mâles mais que leur développement vocal peut prendre des trajectoires différentes. Les cris sont de bons objets de recherche pour étudier des variations de comportement vocal liées au sexe / The theory of sexual selection has drastically oriented research on acoustic communication in birds: males learn and sing conspicuous songs and females choose. Consequently, (1) female vocal production has been neglected, (2) birdcalls (most bird social communication) have been understudied. Birdcalls were supposed to be non-learned and no effect of the environment was expected on their structure (no flexibility, no learning). I thus focused my thesis on vocal flexibility (short-term) and vocal plasticity (developmental) of female vocalizations (mainly calls). I studied two contexts in which both sexes produce vocalizations: intrapair communication at the nest and parent-offspring communication. Do pairs express vocal flexibility in their calls in response to environmental noise? Is call development influenced by social environment? I studied two species: the white-throated dippers, Cinclus cinclus. (in which both sexes produce calls and songs) and the zebra finch, Taeniopygia guttata, (in which only males sing but both sexes use the same calls). I showed in both species, that in response to environmental noise, pairs increased the amplitude of their calls or song notes. In dippers, spectral flexibility was observed in song notes but not in calls. However, zebra finch calls showed spectral flexibility in response to noise. Both sexes showed similar changes in their calls: call spectral flexibility is not sex specific. Last, I showed that the structure of male begging calls changed in response to the early social environment, bringing evidence of early vocal plasticity in males. No change was found in females, showing that they either differ in their plasticity abilities or do not express plasticity because they receive different social feedbacks. My work showed that females and males show vocal flexibility but their vocal developmental trajectories may differ. Calls are thus good study objects to investigate sexual dimorphism in vocal behaviour

Un animal qui s’approvisionne en groupe peut rechercher soi-même sa nourriture (tactique producteur) ou tenter de se joindre à des parcelles déjà découvertes par un autre individu (tactique chapardeur). Bien que les modèles de jeu producteur-chapardeur partent du principe que les gains moyens à l’équilibre associés à chacune de ces tactiques sont égaux et ne dépendent pas des caractéristiques des individus, de plus en plus d’études démontrent que le gain de chaque tactique est influencé par certaines caractéristiques phénotypiques (agressivité, capacités d’apprentissage,…). Dans cette étude, nous nous intéressons aux effets de la testostérone sur le choix des tactiques d’approvisionnement chez les mâles de diamant mandarin (Taeniopygia guttata). La testostérone est connue pour influencer le développement du cerveau et l’agressivité, nous avons donc testé les effets d’une exposition prénatale à la testostérone ainsi que durant l’âge adulte sur le choix des tactiques d’approvisionnement lorsque la nourriture est cryptique ou défendable. Nous avons réalisé deux expériences : nous avons tout d’abord utilisé la longueur du tarse ainsi que la différence entre les longueurs des doigts 2 et 4 comme des indicateurs de l’exposition prénatale à la testostérone puis testé si ces différences morphologiques se traduisent par des différences dans le choix des tactiques dans une condition défendable et une condition cryptique. Nous avons trouvé que le choix des tactiques chez les diamants mandarins était limité par le phénotype. Une exposition précoce à la testostérone au cours du développement prénatal pourrait donc être la cause d’au moins une part de la variation observée dans le choix des tactiques d’approvisionnement. Ensuite, nous avons manipulé le taux de testostérone plasmatique chez des mâles adultes grâce à des implants hormonaux sous-cutanés puis comparé le comportement des individus lorsqu’ils portaient un implant hormonal et un implant contrôle et ce, dans chacune des deux conditions d’approvisionnement. Nous n’avons mis en évidence aucun effet du taux de testostérone plasmatique sur le choix des tactiques à l’âge adulte. Nos résultats sont en accord avec l’hypothèse que le choix des tactiques d’approvisionnement peut être influencé par les hormones. Notre conclusion est que les hormones stéroïdiennes peut affecter le choix des tactiques via l’existence d’effets maternels dans le jeu producteur-chapardeur. / An animal foraging in groups can search for its own food (producer tactic) or try to join food patches previously discovered by another group member (scrounger tactic). Although producer-scrounger game models assume that the payoffs associated with both tactic are equal at equilibrium and so do not depend on individual characteristics, there is recent evidence that tactic choice is constrained by certain phenotypical traits (aggressivity, learning abilities…). In this study, we examined the effect of testosterone on tactic use in male zebra finches (Taeniopygia guttata). Because testosterone is known to affect both brain development and aggressiveness, we tested whether differences in testosterone exposure either during development or in adulthood had an effect on producer-scrounger tactic use, when food was cryptic or defendable. First, we measured the tarsus length and the distance between the end of the fourth and the end of the second digit as proxies of prenatal exposure to testosterone, and tested whether they were correlated with foraging tactic use under both conditions. We found that tactic choice in zebra finches is phenotypically constrained. We suggest that early exposure to sex hormones during the embryonic period could be responsible for at least a part of the variation in tactic choice. Second, we manipulated the circulating level of testosterone in adult male zebra finches using subcutaneous testosterone implants, and compared the behavior of individuals when they had either a control implant or a testosterone implant. This time we found no effect of plasmatic level of testosterone on tactic choice. Our results are consistent with the hypothesis that tactic choice in zebra finches could be mediated by hormones. Our finding that steroid hormones can affect tactic use provides evidence for maternal effects in producer-scrounger games.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal