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La communication animale
Transmission de signaux entre individu(s) émetteur(s) et un ou plusieurs
destinataires*
* Le chat n’est pas le destinataire des chants des oiseaux….
Signaux émis
le plus souvent déterminés génétiquement
Exceptions : chant des passereaux, langage humain,….
Réception des signaux souvent appris
Mais il y a un programme de détection et d’analyse des signaux dans les gènes…
…qui sera amélioré par l’apprentissage.
Émettre un signal comporte coût et risque :
Coût physiologique: – produire des sécrétions
– élaborer des pigments
– danser
– chanter…
… nécessite de l’énergie!
Risque d’attirer: – des prédateurs
– des compétiteurs alimentaires
– des rivaux sexuels…
… mieux vaut parfois passer inaperçu!
Un signal doit être bénéfique
• Être émis sous certaines conditions
• Peut s’adresser à plusieurs destinataires (économie)
Le petit tapir n’appellera sa mère que
s’il est vraiment perdu. Sinon, il risque
d’attirer les jaguars.
Le brame du cerf appelle les biches en
chaleur et met au défi les autres mâles.
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Un signal peut être trompeur!
le coucou pousse ses parents de substitution à le nourrir
les insectes émettent des signaux pour effrayer
les prédateurs (mimétisme).
Les signaux appartiennent à 4 catégories:
Chimiques, visuels, acoustiques et tactiles
Importance des paramètres physiques de
transmission:
– vitesse de propagation (lumière>chimique)
– directionnalité
– rayon d’action
– durée, persistance
Les signaux chimiques
Apparus en même temps que la vie sur Terre
Propagation dans toutes les directions
Rayon d’action court, sauf si vent ou courant
Émission durable, dépend de la taille de la molécule
Souvent chez mammifères et animaux nocturnes
Les signaux chimiques
Molécules signaux = phéromones
Phéromones aériennes : volatiles et petites
Phéromones émises dans l’eau : plus grandes
Émises souvent en « bouquet »
Information sur l’identité, l’état sexuel,
l’appartenance à un groupe social
Aussi pour information « différée », en absence
de l’émetteur: marquage du territoire
Poissons « ménés » réagissant à la présence d’un signal chimique, émis par les
glandes cutanées d’un poisson blessé
Les signaux chimiques
Les signaux visuels
• motifs colorés ou contrastés, durables ou permanents
• Réflexion de la lumière sur individus émetteurs → peu présents
chez espèces nocturnes et cavernicoles
• Instantanés et directionnels → réaction immédiate
• Signalent une qualité durable de l’émetteur:
– espèce
– sexe
– état de réceptivité sexuelle
a) Les signaux morphologiques
Les signaux visuels
Postures, mouvements ritualisés
Parades sexuelles, danses
Conflits territoriaux ritualisés Interactions sociales, postures de soumission/domination
b) Les signaux comportementaux
Les signaux sonores
Grande flexibilité
Vitesse de transmission élevée (air : 340 m/s, eau : 1500 m/s)
Distance dépend de la fréquence:
• Animal grand → basses fréquences → portent plus loin
• Hautes fréquences + vite atténuées
Dépend de l’état du milieu : air plus stable et homogène de nuit
Tunnel du son dans la mer à quelques mètres de profondeur, utilisé
par les baleines
Les signaux tactiles
Instantanés et flexibles
Intimité entre émetteurs et récepteurs
En général entre:
• Parents et progéniture
• Partenaires sexuels
• Congénères d’un même groupe social
Les signaux électriques
Instantanés et flexibles
Uniquement dans l’eau, à quelques mètres
Chez des poissons d’eau douce sans visibilité
Signalent l’espèce, l’âge, le sexe, le statut social
Passent inaperçus aux prédateurs
Gymnotidé d’Amérique du Sud
Les signaux vibratoires
Chez les araignées
Intrus détecté grâce aux vibrations → agressé
Sauf s’il fait le signal rythmique de l’espèce → code sexuel
La sélection naturelle favorise les comportements qui contribuent à
la survie et au succès reproductif.
Tout comportement permettant aux individus d’obtenir/de conserver
une ressource rare et limitante sera sélectionné.
La sélection opère sur :
• la quête de nourriture
• le choix d’un partenaire
• les soins aux petits
• la territorialité
• la hiérarchie
• l’agressivité
La sociobiologie et l’évolution
Sociobiologie et évolution
Ce qui propage un caractère héritable dans une
population, c’est le nombre de descendants
La fécondité est le moteur principal, qui agit à condition
qu’il y ait survie (condition seuil).
Comment un comportement conduit-il à un
meilleur succès reproductif?
Augmentation de l’apport énergétique
Amélioration de l’attraction entre les partenaires
reproducteurs
Diminution des risques de prédation
augmentation du nombre de descendants
et transmission de ses gènes.
Questions de N. Tinbergen
• Développement d’un comportement
• Bases physiologiques d’un comportement
• Fonction ou signification évolutive d’un
comportement (=causes ultimes)
Éthologie et évolution
Valeur de survie d’un comportement:
Les différences comportementales reflètent des
différences génétiques
sélection naturelle sur le comportement
changements évolutifs
La quête de nourriture et le rendement
énergétique
Théorie des stratégies optimales de quête de
nourriture
Doit être un compromis entre :
– bénéfices de la nutrition
– coûts liés à l’obtention de nourriture : • Dépense énergétique pour obtenir la nourriture
• Risque d’être mangé par un prédateur
Rendement énergétique du comportement de quête de nourriture
Les résultats expérimentaux révèlent qu’en laissant tomber les coquillages
d’une hauteur de 5 m, on les brise en utilisant la plus petite quantité de travail.
La hauteur de chute que les corneilles d’Alaska préfèrent dans les faits
correspond presque à la hauteur qui exige la plus petite hauteur totale de vol.
Le régime alimentaire idéal
Le crabe vert choisit les moules dont la taille lui assure un gain énergétique
optimal. énergie obtenue moins énergie dépensée)-
Pourquoi observe-t-on un décalage entre la courbe bleue et les pics roses?
Un compromis doit être trouvé entre la recherche de nourriture et la minimisation
des risques d’être attrapés par des pumas.
Territorialité et défense du domaine vital*
Un territoire : espace nécessaire pour combler les besoins d’un
individu ou d’un groupe pour
– la recherche de nourriture et d’eau (territoire alimentaire)
– S’abriter contre les prédateurs
– la reproduction (territoires d’accouplement)
La territorialité peut être permanente ou temporaire
Les mésanges sont très territoriales
en période reproductive, plus du tout
en dehors (en hiver)
Rapport coût /bénéfice de la défense du territoire
*domaine vital : étendue spatiale nécessaire à un animal (ou groupe social)
pour assouvir l’ensemble de ses besoins saisonniers ou annuels.
Ces colibris dépensent plus de 3000 calories/heure pour chasser les
congénères de leur territoire
Le rapport coût / bénéfice dépend de la quantité de nectar disponible
Fleurs très rares → trop de coût par rapport au bénéfice → territorialité
désavantageuse
Fleurs très abondantes → territorialité pas nécessaire
Le comportement territorial ne se manifestera que dans des conditions
intermédiaires (bénéfices > coûts)
Le comportement territorial peut être influencé par des
facteurs écologiques
Comportements de territorialité
Marquage olfactif des limites du territoire (marmottes,
tigres, …)
Chants et cris (oiseaux, singes)
Défense du territoire et attaque des intrus
Animal de moins en moins agressif en s’éloignant du
centre de son territoire
Défense d’un abri
Excréments à l’entrée d’un terrier pour
signaler la présence d’un occupant
Les termites ne laisseront entrer dans la termitière
que les individus ayant la « bonne » odeur
Défense d’un territoire ou d’un abri
Reconnaissance des intrus au groupe:
But : différentier les individus de la même
espèce mais étrangers au groupe
Odeur coloniale: insectes sociaux (phéromones de
la reine) et lapins de garennes (urine)
Reconnaissance individuelle (visuel, vocal, olfactif) :
petits groupes d’animaux « évolués » (oiseaux,
mammifères)
o Mémorisation nécessaire des membres du groupe
o Pas plus de qqs dizaines d’individus
Pour éviter les conflits territoriaux (rares), les animaux
marquent leur territoire par voies olfactives ou sonores
Un ours brun reconnaît chacun de
ses voisins à leur odeur.
Marquage sonore
Postures d’intimidation
Défense d’un territoire de reproduction
Les éléphants de mer se réservent
certaines plages avec les femelles
Chez certains lézards: Les territoires des mâles en période de
reproduction sont très grands (plusieurs
femelles) et défendus avec acharnement.
En dehors de cette période, territoires
plus petits (suffisant pour la nourriture) et
moins défendus.
Colonies d’oiseaux de mer : territoire minuscule, mais férocement défendu
Comportements liés à la reproduction
En général autant de mâles que de femelles pas de
problèmes d’appariement ???
En fait compétition sexuelle est la règle plutôt que
l’exception
Les mâles tentent d’évincer leurs rivaux par:
– Une signalisation accrue
– La force
– Tout autre tactique…
Organisation de la séquence de parade nuptiale chez
l’épinoche Gasterosteus aculeatus. D’après Tinbergen, 1942
Comportement reproducteur de l’épinoche
La sélection sexuelle (darwinienne)
Va favoriser:
• L’évolution de caractères de rivalité chez un sexe
• L’évolution de critères de choix chez l’autre sexe
Explique: • L’important dimorphisme sexuel chez espèces polygames
• Les caractères sexuels extravagants chez ces espèces
Peut être intersexuelle : choix du partenaire
Ou intrasexuelle : compétition entre membres du même sexe
Stratégies en matière de reproduction: 1) systèmes d’accouplement
Espèces monogames :
• en général monomorphes (mâles = des femelles)
• recherche du « meilleur partenaire »
Espèces polyandres (rares): femelles
plus ornées que les mâles
Espèces polygames (polygynes) :
• dimorphes, mâles plus gros et plus ornés que les
femelles
• les mâles les « plus compétitifs » monopolisent les
accouplements
Stratégies en matière de reproduction: 2) investissement parental
Investissement parental : contribution de chaque sexe à
la production de la progéniture et aux soins qu’elle
nécessite
L’investissement relatif des sexes dans la reproduction
détermine les stratégies reproductrices
L’investissement parental des femelles est en général +
important:
– Ovules beaucoup plus gros
– Gestation et allaitement
Le sexe qui investit le plus est celui qui choisit l’autre
partenaire (en général la femelle)
coût énergétique élevé
Stratégies en matière de reproduction:
3) compétition et stratégies sexuelles
Le mâle a « intérêt » à s’accoupler avec le plus grand nombre de femelles
La femelle a « intérêt » à bien choisir le partenaire qui procurera le plus grand « bénéfice » à sa progéniture
Les mâles sont en général le « sexe demandeur »
Les femelles sont « le sexe limitant » (ou demandé), car elles ont une fécondité limitée
Stratégies en matière de reproduction: 3) compétition et stratégies sexuelles
Exception lorsque le mâle « investit » davantage que la
femelle dans la reproduction
C’est alors le mâle qui choisit parmi les femelles
• Les mâles transfèrent à la femelle un
spermatophore très nutritif, mais qui
leur est coûteux en énergie
• Les femelles sont en compétition
• Les mâles choisissent les plus
lourdes (+ d’ovules)
Stratégies en matière de reproduction: 4) certitude de paternité
Petits et œufs contiennent forcément les gènes de la femelle
Certitude de paternité + forte lorsque ponte et fécondation sont
simultanées
mâles souvent plus impliqués dans les soins aux petits
Poissons à fécondation interne :
7% s’occupent des jeunes
Poissons à fécondation externe :
69% s’occupent des jeunes
La compétition intersexuelle:
5) le choix du partenaire
Les paonnes choisissent les mâles qui ont le plus grand nombres d’ocelles
Pourquoi?
Choix du partenaire (par les femelles)
• Bénéfices directs: – Le plus attentionné : aidera aux soins des jeunes
– Le maître du meilleur territoire : meilleures chances de
nourriture pour les jeunes
– Le plus fort : pourra protéger les jeunes
– Beau plumage pas de maladie parasitaire transmissible
• Bénéfices indirects : – Belle apparence signe de bonne santé « bons gènes »
(p.ex. CMH)
– Mâles plus âgés = ont vécu plus longtemps = bonne santé
– Mâles qui ont survécu malgré le handicap (longue queue, bois des
cerfs) sont d’autant plus costauds (hypothèse contestée)
But ultime : fournir à ses descendants les meilleurs gènes possibles
et les meilleures chances de survie
La compétition intrasexuelle:
compétition entre les mâles
• Espèces polygames : un ou quelques mâles s’accouplent avec toutes les femelles, les autres pas du tout
• Sélection favorise tout caractère qui permettra à un mâle de dépasser les autres dimorphisme sexuel:
– Grande taille
– Armes de combat : cornes, bois, canines
But ultime : produire le plus grand nombre de descendants
Si le but ultime de tout comportement est d’augmenter sa
survie et son succès reproductif :
Comment expliquer l’altruisme?
• En criant pour signaler un prédateur au reste de la
colonie, le spermophile de Belding se met lui-même
en danger.
Les abeilles ouvrières sont stériles et
travaillent pour la reine, qui seule est féconde.
Si pour défendre leur colonie elles piquent un
intrus, elles y laissent leur vie.
Chez cet animal, seule une femelle de la colonie (la « reine ») se reproduit avec
3-4 mâles (les « rois »).
Les autres membres de la colonie (jusqu’à 250 individus) sont des femelles et
mâles stériles qui prennent soin des reproducteurs et des petits.
Comportement altruiste
Comportement altruiste : « les assistants au nid »
Chez les geais de Floride, les parents sont
souvent aidés dans le nourrissage et les
soins aux petits par des jeunes adultes.
Est-ce entièrement altruiste? • Sont en général de la même famille
• Apprennent à s’occuper de petits
• Récupéreront peut-être un jour le territoire
Comportement altruiste, explications
Ce sont les femelles qui
crient pour alerter d’un danger
Ce sont leurs proches
parents, donc « leurs gènes »
qu’elles protègent
Les abeilles se dévouent pour leur reine, qui est en fait leur mère
Les hétérocéphales glabres sont tous apparentés (frères, sœurs, enfants) de la
reine et des rois
« J’accepterais de sacrifier ma vie pour deux frères ou huit cousins germains »
J.B. Haldane, généticien des populations, 1932
Les soins aux jeunes
Le comportement de soins aux jeunes est sélectivement
avantageux:
– Alimentation
– Protection
– Apprentissage
D’autres espèces produisent un très grand nombre de descendants
sans s’en occuper succès reproductif peut être suffisant pour
le maintien de l’espèce!
augmentent la survie des descendants
Les soins aux jeunes
Chez oiseaux nidicoles, les femelles exigent souvent des
mâles, avant procréation:
• un nid déjà construit
• un bon territoire
• une parade nuptiale
Les mâles s’assurent d’être les géniteurs
Ils participent aux soins pour assurer leur survie
Contrairement aux espèces nidifuges, les espèces nidicoles
sont en général monogames
Hiérarchie chez les vertébrés sociaux
Établissement d’une hiérarchie en dominance entre les membres du groupe
évite les combats inutiles
La hiérarchie s’établit souvent par des combats ritualisés
Souvent double hiérarchie, chez les mâles et les femelles
Hiérarchie peut être linéaire (α>β>γ…) chez les poules, les oies
Chez les mammifères sociaux, hiérarchie plus complexe : • Taille, sexe, âge
• Liens de parentés
• Alliances
Chaque individu connaît et respecte son statut social : il sait devant qui s’effacer ou s’imposer
Importance des postures de dominance / soumission
Lorsque deux loups de rang différent se trouvent en présence l’un de l’autre, l’inférieur
avance le premier en rentrant la queue et en baissant les oreilles (1).
Puis il plie légèrement les pattes et lèche le museau de son compagnon (2).
Si malgré tout, le dominant maintient une attitude agressive, c’est-à-dire garde la queue
levée et les oreilles dressées, le subordonné se couche sur le dos, urine et présente ses
organes génitaux (3).
De tels gestes de soumission sont fréquemment réalisés par les jeunes loups
Comportements d’agression
Sert à établir une hiérarchie entre les individus
La lutte s’arrête dès qu’un des protagonistes montre de
la soumission ou fuit.
Sont souvent très ritualisés et ne mènent que rarement
à des blessures
Valeur adaptative : le vainqueur aura plus de chances de
se nourrir et de se reproduire
