Écologie comportementale : Cours et sujets corrigés

Table des Matières......Page 8
Avant-propos. Les grands principes de la conception de l’ouvrage, É. DANCHIN, L.-A. GIRALDEAU et F. CÉZILLY......Page 20
Les grands principes de la conception de l'ouvrage......Page 21
Le plan du livre......Page 22
Remerciements......Page 24
Les auteurs......Page 26
a) Les origines lointaines......Page 30
b) Premiers développements de la physiologie sensorielle: vitalistes versus mécanistes......Page 31
c) Les naturalistes......Page 32
a) Lamarck et le transformisme......Page 34
b) L'oeuvre de Darwin......Page 35
c) Premières ébauches d'une approche évolu-tionniste du comportement......Page 37
1.1.3 L'approche behavioriste......Page 38
1.1.4 L'approche cognitiviste......Page 39
1.2 L'éthologie......Page 40
1.2.2 Apogée de l'éthologie: 1935- 1975......Page 41
1.2.3 Controverses et déclin de l'éthologie......Page 45
1.3.1 La sociobiologie et ses origines......Page 47
1.3.2 L'écologie comportementale......Page 50
1.3.3 Statut actuel de la discipline et évolution des thèmes......Page 51
Conclusion......Page 52
Questions......Page 53
2.1.1 Une approche évolutionniste du comportement......Page 54
2.1.2 L'homogamie pour la taille chez les gammares......Page 55
2.2.1 Qu'est ce que l'évolution?......Page 57
d) ...aux avatars......Page 59
a) Hérédité et héritabilité......Page 60
b) Variance phénotypique et norme de réaction......Page 62
c) Variance phénotypique et plasticité phéno-typique......Page 63
d) Plasticité phénotypique et adaptation......Page 64
2.2.4 Valeur sélective et aptitude phénotypique......Page 65
b) Définition......Page 66
c) Évolution, sélection naturelle et dérive génétique......Page 67
2.2.6 Aptitude phénotypique inclusive......Page 69
a) Sélection de parentèle......Page 71
2.3 La transmission culturelle des comportements: au-delà des gènes?......Page 72
2.3.2 Évolution par mutation/ sélection et évolution culturelle......Page 73
c) ...mais il existe des différences......Page 74
e) Vers une définition de la culture adaptée aux questions évolutives......Page 75
2.3.3 Importance et réalité de la transmission culturelle......Page 76
Questions......Page 77
3.1 Théories, principes, modèles et expériences......Page 78
3.1.1 La distinction entre théorie, principe et modèle en écologie comportementale......Page 79
b) Ce sont les cigognes qui apportent les bébés......Page 80
c) De retour chez les hirondelles rustiques......Page 82
d) Les vertus et méthodes de l'expérimentation......Page 83
a) Aspects fonctionnels de la prise de décision: une approche « économétrique »......Page 84
b) Optimisation et perfection......Page 85
a) Le temps et l'énergie, deux ressources limitées.........Page 86
3.2.3 Optimisation en situation de fréquence-dépendance: la théorie des jeux......Page 87
a) La solution aux jeux évolutifs: la stratégie évolutivement stable......Page 89
a) Comportement, aptitude phénotypique et démographie......Page 90
c) Quelle devise de conversion utiliser?......Page 91
3.2.5 L'ingénierie phénotypique: un outil d'avenir?......Page 92
3.3.1 Quelques limites de l'approche phéno-typique......Page 94
3.3.2 Gènes et comportement: quelle relation?......Page 95
a) L'étude des différences entre populations......Page 96
c) L'apport des biotechnologies......Page 98
a) Les lézards et les mammifères du désert du Chihuahuan......Page 99
c) Tisserins solitaires ou coloniaux......Page 100
a) L'effet de la taille du corps: un problème d'allométrie......Page 101
b) L'effet de la phylogénie......Page 103
c) Le problème des caractères ancestraux......Page 105
d) Les grands types de méthodes quantitatives......Page 107
e) Forces et faiblesses de l'approche comparative......Page 110
Conclusion: complémentarité des différentes approches......Page 112
Lectures complémentaires......Page 113
4.1.1 Relation entre phénotype et génotype......Page 116
4.1.3 Facteurs non génétiques......Page 117
a) Transport d'hormones et cellules cibles......Page 119
4.1.5 Les effets du comportement sur les hormones......Page 122
4.1.6 Rôle du contexte en endocrinologie comportementale et adaptation......Page 123
a) Déterminisme du sexe......Page 126
b) Caractères sexuels secondaires......Page 129
L'hypothèse organisationnelle/ activationnelle......Page 131
a) Chez les lézards......Page 134
4.3 Effets environnementaux sur le dévelop-pement du phénotype......Page 135
4.3.1 Les effets maternels: un autre moyen de transmettre des informations sur l'état de l'environnement......Page 137
a) Effets maternels parmi les divers taxa......Page 138
4.4 Les grandes transitions dans les stratégies biodémographiques......Page 139
4.4.3 La dispersion de naissance: un processus condition- dépendant......Page 140
b) Des interactions entre divers facteurs......Page 141
b) Une cascade de changements profonds......Page 143
4.5.1 Le chant des oiseaux......Page 144
a) Chez les mammifères......Page 146
b) Chez les oiseaux......Page 147
c) Chez les poissons......Page 149
4.5.3 La réponse des corticosurrénales......Page 150
Quel avenir pour la physiologie évolutive?......Page 152
Question......Page 154
5.1 La notion de ressource......Page 156
5.3 Le modèle de sélection optimale des proies......Page 157
5.3.1 Esquisse d'une analyse économique......Page 158
5.3.2 Tests du modèle: deux exemples classiques......Page 160
a) Les crabes et les moules......Page 161
b) Les mésanges et le ténébrion......Page 162
b) Contraintes liées aux formalisations mathématiques......Page 164
b) Une analyse géométrique......Page 165
5.4.3 Tests du modèle d'exploitation optimale des parcelles......Page 167
5.4.4 Et lorsque le modèle ne marche pas tout à fait?......Page 168
a) Comment sait- on qu'un animal échantil-lonne?......Page 169
b) L'ajout de considérations stochastiques......Page 170
5.4.6 Un raffinement de la devise de conversion: l'effet du risque......Page 172
5.4.7 Une étude de la sensibilité au risque chez la musaraigne......Page 173
Résumé......Page 174
Questions de réflexion......Page 175
6.1.1 Une approche distincte: la théorie évolutive des jeux......Page 176
b) La compétition par interférence......Page 177
b) Les avantages liés à l'exploitation des ressources......Page 178
a) La distribution libre idéale......Page 179
b) Interférence variable......Page 184
a) Taille de groupe attendue: groupe de taille optimale ou stable?......Page 188
b) À bas le paradoxe du grégarisme......Page 189
6.3.2 Le jeu producteur/ chapardeur......Page 190
b) Combien de chapardeurs? Un test du modèle......Page 192
6.4.1 Présence d'information publique......Page 194
6.4.3 Arrivée simultanée des compétiteurs......Page 195
Conclusion......Page 196
Questions de réflexion......Page 197
7.1.1 En quoi la sélection d'un lieu de reproduction diffère de celle d'un lieu d'approvisionnement?......Page 198
7.1.5 Qu'entend- on réellement par choix?......Page 199
b) Quels facteurs sont- ils pertinents?......Page 201
c) Caractéristiques biologiques......Page 202
d) Caractéristiques sociales......Page 203
7.2.2 Contraintes sur la sélection de l'habitat - du modèle général au processus de choix......Page 204
a) Contraintes liées aux caractéristiques de l'espèce......Page 205
c) Contraintes liées aux caractéristiques de l'individu: interactions phénotype-environnement......Page 206
7.3.1 Étude des patterns de distribution: la « distribution libre idéale » et ses limites......Page 208
c) Que peut- on réellement tirer de l'observation des patterns?......Page 209
7.3.2 L'étude du comportement d'échantillon-nage: la prospection......Page 210
a) Des modèles.........Page 211
b) Critères indirects......Page 212
7.4.2 Comparaison de stratégies basées sur différentes sources d'information......Page 214
7.5.1 Contraintes sur les critères d'information......Page 216
7.5.2 Sources d'information déduites des patterns de distribution et de performance des individus......Page 217
a) La prospection a lieu dans la fenêtre temporelle favorable à l'estimation de la performance des congénères......Page 218
b) Des présupposés et prédictions sont soutenus par des corrélations.........Page 219
c) ...et par des expérimentations......Page 220
a) Effet de régulation des populations......Page 222
a) Des petites populations......Page 223
Conclusion......Page 224
Questions......Page 225
8.1.3 Qu'entend- on par dispersion?......Page 226
8.2.1 Le rôle de la qualité de l'environnement physique......Page 228
a) Deux grands types d'approche historique quelquefois contradictoires......Page 230
b) Des modèles qui ignorent en fait la dimension comportementale......Page 231
a) Distribution libre idéale et compétition intraspécifique......Page 233
b) Recherche de partenaire, compétition intra et intersexuelle et la dépression de consanguinité......Page 239
a) L'entraide devrait favoriser l'évolution de mécanismes de reconnaissance des proches génétiques......Page 242
b) Mais la reconnaissance des apparentés devrait apparaître dans de nombreux autres contextes......Page 243
8.2.4 La dispersion: un comportement omnibus pour de multiples causes......Page 244
8.3 Composantes biodémographiques et comportements de dispersion......Page 247
a) Des arguments empiriques......Page 249
c) Le rôle des hormones......Page 251
8.5 Distance de dispersion, aptitude et dynamique des populations......Page 254
8.5.1 Distances et causes de la dispersion......Page 255
8.5.2 Aptitude des dispersants et des philopatriques......Page 256
Conclusion......Page 257
La dispersion de reproduction: un comportement peut-être moins complexe......Page 258
Questions de réflexion......Page 259
Chapitre 9. La sélection sexuelle : un autre processus évolutif É. DANCHIN et F. CÉZILLY......Page 262
9.1.2 La contribution de Fisher......Page 263
9.1.4 Le principe du handicap......Page 264
9.2.1 Relation entre la sélection sexuelle et la sélection naturelle......Page 266
a) L'anisogamie et ses conséquences......Page 267
b) Généralisation à la notion d'investissement......Page 268
c) Les grands types de sélection sexuelle......Page 269
d) Armement ou ornement?......Page 270
e) Dans quelle direction s'exerce la sélection intersexuelle?......Page 273
a) Quelques aspects théoriques......Page 277
b) Études empiriques......Page 279
9.3.2 Évolution et conséquences du gardiennage précopulatoire......Page 282
a) Capacité d'insémination des mâles et fécondité des femelles......Page 283
b) Protection et sécurité......Page 284
c) Accès aux ressources......Page 285
d) Soins parentaux......Page 286
a) Le processus de Fisher- Lande......Page 287
b) Où commence et où s'arrête le processus d'emballement?......Page 291
c) Les tests du processus de Fisher- Lande......Page 293
9.4.3 Le principe du handicap......Page 295
b) Les traits des mâles fonctionnent- ils comme des handicaps?......Page 296
d) L'hypothèse d'Hamilton- Zuk......Page 298
e) L'hypothèse du handicap d'immuno-compétence......Page 299
b) Des exemples d'exploitation sensorielle......Page 300
9.4.5 Conclusion: la sélection intersexuelle est- elle un processus pluraliste?......Page 301
b) Peut- on séparer l'importance relative des bénéfices directs et indirects?......Page 302
b) Quel type de compétition?......Page 303
c) Quelques exemples d'adaptations des mâles......Page 304
a) Choix cryptique de préfécondation......Page 306
c) Choix cryptique postfécondation......Page 308
9.6 Conflit sexuel: causes et conséquences......Page 309
9.6.1 Arguments empiriques......Page 310
9.6.2 Conflit intersexuel et sélection sexuelle par course- poursuite......Page 311
9.7.1 Influences directe et indirecte de l'environnement social......Page 312
9.7.2 Transmission culturelle des préférences sexuelles......Page 314
a) La divergence allopatrique......Page 315
a) La reconnaissance du partenaire: source d'isolement préreproducteur ? .........Page 316
a) Processus de renforcement......Page 317
b) Déplacement de caractères reproductifs......Page 320
9.8.4 Compétition sexuelle postcopulatoire et spéciation......Page 322
Questions de réflexion......Page 325
Chapitre 10. Régimes d'appariement et soins parentaux F. CÉZILLY et É. DANCHIN......Page 326
10.1 Quelques grands principes généraux......Page 327
b) ...Des oiseaux.........Page 328
a) Polygynie basée sur la monopolisation des ressources......Page 329
b) Polygynie basée sur la monopolisation des femelles: les harems......Page 331
c) Leks......Page 332
b) Des femelles qui jouent le rôle des mâles......Page 335
10.2.4 Monogamie......Page 336
a) La monogamie intra- saison de reproduction......Page 337
b) Pérennité des liens du couple entre saisons de reproduction......Page 340
10.3 Ambiguité et flexibilité des régimes d'appariement......Page 342
c) Des catégories qui décrivent mal la diversité des régimes......Page 343
10.3.3 Le décalage entre apparence et réalité profonde des régimes d'appariement......Page 344
a) Les soins parentaux......Page 345
c) L'investissement parental......Page 346
b) le rôle de l'âge des parents......Page 347
b) Le rôle de l'homéothermie......Page 349
c) Soins biparentaux......Page 350
10.5.1 Modalités de la compétition spermatique et régime d'appariement: différences fondamentales entre les oiseaux et les mammifères......Page 351
b) ...difficile à tester......Page 353
10.6.1 Le modèle de Trivers.........Page 354
10.6.4 Des conflits allant jusqu'au fratricide......Page 355
Conclusion......Page 356
Questions......Page 357
Ils s'en vont deux par deux......Page 358
11.2.1 Sex- ratio numérique......Page 359
11.2.2 Une question d'investissement......Page 362
a) Conséquences et prédictions du modèle de Fisher......Page 363
11.3.1 Les limites du modèle de Fisher......Page 365
a) Fisher généralisé......Page 366
11.3.3 Allocation dans la population et dans la famille......Page 368
11.5 Condition parentale et facteurs écologiques locaux......Page 370
11.5.2 Statut social de la mère chez les cerfs et les primates......Page 371
11.5.3 Taille de l'hôte chez les guêpes parasitoïdes......Page 373
11.5.4 Présence d'assistants chez les oiseaux à reproduction coopérative......Page 374
11.6.1 Sélection de parentèle et variations dans les degrés de parenté......Page 375
11.6.2 Variations d'allocation entre les espèces......Page 376
b) Quelques faiblesses de cette analyse......Page 377
a) Une théorie subtile......Page 378
b) Tests empiriques de cette théorie......Page 379
11.7.1 Compétition entre mâles apparentés......Page 381
11.7.3 Compétition entre femelles apparentées......Page 382
11.8.1 Chromosomes sexuels......Page 383
11.9 Mécanismes proximaux permettant de manipuler l'allocation......Page 384
11.9.4 Contrôle après la conception......Page 385
11.10 Contraintes et précision de l'adaptation......Page 386
Résumé et conclusion......Page 388
Lectures complémentaires......Page 389
Questions de réflexion et problèmes......Page 390
12.1 Introduction......Page 394
12.2.1 Les aspects spatiaux de la vie en groupe......Page 396
a) Effet de vigilance......Page 398
b) Effets de dilution......Page 402
a) L'hypothèse du centre d'information......Page 404
c) Encore un problème de tricheur......Page 405
d) Une des hypothèses alternatives: « l'hypothèse du centre de recrutement » ( HCR)......Page 406
e) Un débat qui continue aujourd'hui......Page 408
12.3.1 Le constat de base......Page 409
a) Définir l'agrégation......Page 410
12.3.3 Choix de l'habitat et agrégation......Page 412
b) Les processus de choix de l'habitat peuvent- ils produire des colonies?......Page 413
a) La sélection sexuelle oubliée......Page 415
c) Les femelles peuvent- elles forcer les mâles à s'agréger?......Page 416
d) Des petits pingouins pas très catholiques......Page 417
e) Une agrégation qui ne bénéficie à personne......Page 418
f ) Des leks aux colonies: l'hypothèse du « lek caché »......Page 420
g) Des espèces territoriales agrégées......Page 421
a) Information et partage d'information......Page 423
b) Partage d'information et agrégation......Page 424
a) L'hypothèse de la sélection des commodités......Page 428
b) La sélection des commodités intègre l'approche fonctionnelle classique......Page 429
c) La vie en groupe est- elle encore une énigme évolutive?......Page 430
Lectures complémentaires......Page 431
Questions de réflexion......Page 432
13.2.1 Altruisme, coopération, socialité: définitions......Page 434
13.2.2 Pressions de sélection......Page 437
13.2.3 Origine et stabilité évolutives......Page 438
a) Bactériophages......Page 439
b) Des rousserolles coopératives......Page 440
13.4 Coûts et bénéfices de l'altruisme: évaluation empirique......Page 441
13.4.1 Coûts directs......Page 442
13.4.2 Bénéfices directs......Page 443
a) La règle de Hamilton redécouverte......Page 444
13.5.2 Contexte écologique......Page 445
a) Des rats- taupes altruistes......Page 446
13.5.3 Contexte génétique......Page 447
a) Kidnapping chez les oiseaux......Page 448
a) La stratégie du donnant- donnant peut- elle être observée dans la nature?......Page 450
a) L'importance de l'apparentement......Page 451
b) Image de marque: une affaire de prestige social......Page 454
13.7.1 La tragédie des communs......Page 455
a) Différenciation germe/ soma......Page 456
b) Domestication des parasites......Page 457
a) Répression coopérative: l'exemple des fourmis sans reine......Page 458
d) Reproduction chez les suricates......Page 460
13.8.1 Données phylogénétiques......Page 461
Perte de la socialité chez les myxobactéries......Page 462
13.8.4 Évolution multidimensionnelle......Page 463
Conclusions......Page 464
Lectures complémentaires......Page 466
Questions......Page 467
14.1 Introduction......Page 468
14.2.1 Les différentes manières de concevoir la communication......Page 469
14.2.2 Sélection naturelle et sexuelle des signaux......Page 470
a) Des proies exploitées par les prédateurs, des hôtes exploités par les parasites......Page 471
b) Des congénères indiscrets......Page 473
14.2.5 Sources d'information, décision et réponse comportementale......Page 475
a) Le principe du handicap......Page 476
c) Mais il existe des signaux malhonnêtes......Page 477
a) communication entre espèce d'un même niveau trophique......Page 478
b) Signaux environnementaux échangés entre niveaux trophiques......Page 479
c) Autocommunication......Page 482
a) Les signaux sonores......Page 483
b) Les signaux lumineux......Page 487
a) Contraintes physiques et phylogénétiques......Page 495
b) Un mécanisme général pour l'évolution des signaux......Page 496
c) L'exemple des signaux lumineux: évolution de la vision des couleurs......Page 497
Conclusion......Page 498
Lectures complémentaires......Page 499
Questions de réflexion......Page 500
15.1.2 Interactions durables, phénotype étendu, manipulation, co-évolution......Page 502
15.2 Le rôle du comportement au sein des inter-actions mutualistes......Page 503
a) Des oiseaux et des hommes......Page 504
a) Les pique- boeufs: nettoyeurs ou vampires?......Page 505
b) Poissons nettoyeurs, poissons clients......Page 506
15.3 Le rôle du comportement dans les relations hôte- parasite......Page 510
15.3.1 Manipulation parasitaire......Page 511
a) Manipulation de la reproduction des hôtes......Page 512
b) Manipulation du phénotype des hôtes et transmission trophique des parasites à cycles complexes......Page 513
c) La manipulation est- elle adaptative?......Page 514
a) La grande variété des comportements de parasitisme de ponte......Page 518
b) Origine du parasitisme de ponte......Page 520
c) Co- évolution hôtes- parasites......Page 521
15.4 Parasitisme et socialité......Page 525
15.4.2 ...et des pathogènes favorisant la vie en groupe......Page 526
Lectures complémentaires......Page 527
Question de réflexion......Page 528
16.1 Introduction......Page 532
a) Sélection sexuelle et succès des introductions d'espèces......Page 533
e) Investissement dans la reproduction et viabilité des populations......Page 534
16.2.2 Les effets Allee......Page 535
c) La sélection sexuelle à l'origine de certains effets Allee?......Page 536
a) Un perroquet atypique fortement menacé......Page 538
b) Une situation désespérée......Page 539
c) Un problème d'allocation différentielle dans le sexe de la progéniture......Page 540
d) Une expérience grandeur nature de manipulation de la sex- ratio......Page 541
16.2.4 Est- ce que les bons gènes peuvent sauver les populations?......Page 542
a) L'empreinte pour les partenaires sexuels potentiels......Page 543
b) L'empreinte pour l'habitat......Page 544
16.3.3 Qu'est- ce qui détermine et limite le taux de reproduction?......Page 545
L'importance de la condition dépendance......Page 546
Lectures complémentaires......Page 547
Projets à réaliser......Page 548
17.1.1 La culture?......Page 550
17.1.4 La taille de son cerveau?......Page 551
a) Un rôle des conditions écologiques......Page 552
17.2.2 Sélection sexuelle humaine......Page 553
a) Beauté humaine et sélection sexuelle......Page 554
b) La perception de la santé et de la beauté chez les animaux et les humains......Page 555
c) La stabilité du développement et la beauté......Page 556
d) Attirance sexuelle, odeur et olfaction......Page 557
17.2.3 Sex- ratio à la naissance chez les humains......Page 561
17.3 Médecine humaine et comportement......Page 562
b) Une corrélation avec le nombre de cycles dans la vie......Page 563
d) Quelle leçon en tirer?......Page 564
b) Quelles pourraient être les causes proximales?......Page 565
a) Le timbre des cris des bébés comme indicateur de leur santé......Page 566
b) L'infanticide dans les sociétés humaines......Page 567
c) Raisonnement évolutionniste et mesure de prévention......Page 568
a) Une barrière placentaire pas si étanche que l'on pensait......Page 569
L'être humain: un modèle d'étude du comporte-ment?......Page 570
L'être humain est- il indépendant de sa biologie?......Page 571
Questions......Page 572
L'écologie comportementale constitue une partie des sciences de l'évolution......Page 574
L'information: un thème récurrent......Page 575
Information et condition dépendance, deux caractéristiques fondamentales du vivant......Page 576
Lecture complémentaire......Page 577
Glossaire......Page 578
Bibliographie......Page 594
Index alphabétique......Page 646
Index des espèces......Page 658