Laboratoire Evolution et Diversite Biologique

Sujet de thèse :
Allocation au sexe chez un oiseau strictement monogame, la mouette tridactylye (Rissa tridactyla)

Encadrants : Etienne Danchin et Pierrick Blanchard


Thématiques principales : 

• Sex-ratio
• Fratricide
• Conflit parents-enfants
• Ecologie chimique

 

 Photo : Elise Albert

Recherches actuelles :

Mon sujet de thèse s’inscrit dans le domaine de l’écologie comportementale (étude du comportement dans une perspective évolutive). Le dénominateur commun de mes questions de recherche est le sexe du poussin. Je m’y intéresse plus particulièrement dans le cadre de la théorie de l’allocation au sexe et du conflit parents-enfants (avec un accent particulier sur le fratricide).
J’utilise la mouette tridactyle (Rissa tridactyla), un oiseau marin colonial strictement monogame et à fratricide facultatif, comme modèle d’étude. Mes travaux de recherche ont lieu sur l’île de Middleton en Alaska,USA, où se trouve une tour aménagée qui permet une observation et un suivi aisés de la population de mouettes.

Allocation au sexe :

La théorie de l’allocation au sexe prédit que les parents devraient produire plus du sexe qui leur apportera le meilleur retour en aptitude compte tenu de leurs caractéristiques et de leur environnement. Malgré de nombreuse études ayant trouvé des biais de sex-ratio, il est toujours difficile de montrer qu’ils sont effectivement adaptatifs (i.e. ils maximisent le retour en aptitude des parents). Chez la mouette tridactyle, les mâles, qui sont plus grands et gros que les femelles, se battent pour l’accès au nid et le défendent. Nous avons trouvé que le dimorphisme sexuel se met en place pendant l’élevage des jeunes, ce qui confirme qu’il y a probablement une sélection sur les mâles à être plus grand et gros. Il semble donc plus important pour un mâle d’être en bonne condition et l’on prédit ainsi que les parents en bonne condition devrait produire plus de mâles et inversement pour les parents en mauvaise condition.

Durant ma thèse j’essaie de tester cette prédiction générale sous plusieurs angles complémentaires par des approches corrélatives et expérmentales :

- La condition corporelle des parents (manipulée par nourrissage expérimental) influence-t-elle le sexe ratio de la nichée ?
⇒ Il semble que oui, au moins pendant les années où il y a peu de ressources alimentaires

- Est-ce que les mouettes utilisent l’information sociale de la condition corporelle de leurs congénères pour leur décision d’allocation au sexe ?

- Est-ce que la distance génétique dans le couple (estimée grâce à des marqueurs microsatellites) influence le sexe ratio ?

- Le sexe du poussin est-il prédit par la concentration en corticostérone dans le sang de la mère au moment de la ponte, comme trouvé chez d’autres espèces ?

- Comment les conditions environnementales influencent-elles les décisions d’allocation au sexe ? 

Fratricide :

Lors de l’élevage des jeunes, des conflits parents-enfants peuvent survenir lorsque la demande en nourriture des jeunes est supérieure à l’optimum des parents. En effet, si les parents dépensent trop d’énergie pour élever leurs jeunes, cela peut réduire leur survie ou leurs reproductions futures. Il arrive donc fréquemment qu’il y ait compétition au sein de la nichée. Chez certaines espèces, cette compétition a lieu de manière directe puisque les poussins vont être agressifs, allant même parfois jusqu’à tuer leur frère ou sœur (fratricide). La mouette tridactyle est une espèce à fratricide facultatif : en fonction de la disponibilité en nourriture l’aîné va agresser plus ou moins son cadet pouvant conduire à la mort de ce dernier. Comme le dimorphisme sexuel se met en place lors de la période d’élevage, il est fort probable que le sexe des poussins dans la nichée va influencer le résultat et/ou l’intensité de la compétition dans le nid ainsi que la réponse des parents. Je m’intéresse donc aux effets du sexe et du rang de naissance sur les comportements des poussins (quémande, agression) et des parents (nourrissage, intervention dans les agressions). Voici quelques questions que j’aborde durant ma thèse :

- Comment l’asynchronie d’éclosion influence-t-elle la compétition dans la nichée en fonction du sexe ratio et du rang ?

- Un poussin cadet est-il subordonné parce qu’il est cadet ? D’un point de vue comportemental et physiologique (corticostérone et stress oxydant), que se passe-t-il s’il se trouve en position d’aîné ?

- Les parents interviennent-ils dans la compétition au sein de la nichée ? Favorisent-ils un sexe dans une certaine position ?
 


Ecologie chimique :

Par ailleurs, je m’intéresse aussi à des questions d’écologie chimique. Nous cherchons à savoir si les mouettes utilisent l’olfaction pour obtenir des informations sur les congénères. Nous savons déjà que les mouettes ont une signature olfactive individuelle et sexuelle, et qu’il existe une corrélation entre la distance génétique (microsatellites) et la distance olfactive, laissant ainsi penser que les odeurs pourraient être impliquées dans le choix du partenaire sexuel. Nous cherchons donc maintenant à savoir si les mouettes utilisent l’olfaction pour choisir un partenaire qui soit dissimilaire génétiquement. Nous prévoyons d’étudier pour cela les gènes du CMH (Complexe Majeur d’Histocompatibilité) qui sont impliqués dans les défenses immunitaires et dont les produits sont connus pour influencer les odeurs corporelles chez les mammifères.

 

Publications :

van Dongen WFD, White J, Brandl HB, Moodley Y, Merkling T, Leclaire S, Blanchard P, Danchin E, Hatch SA & Wagner R. Age-related differences in cloacal microbiota in a wild bird species (accepted in BMC Ecology)

Merkling T, Leclaire S, Danchin E, Lhuillier E, Wagner RH, White J, Hatch SA, Blanchard P. (2012) Food availability and offspring sex in a monogamous seabird : insights from an experimental approach. Behavioral Ecology   23(4) : 751-758   lien

Merkling et al. 2012 BE

Leclaire S, Merkling T, Raynaud C, Lhuillier E, Mulard H, Bessière JM, Hatch SA & Danchin E. (2012) Semiochemicals of preen secretion signal genetic make-up in a seabird species. Proc. Roy. Soc. B 279 : 1185-1193 lien

Leclaire et al. 2011 ProcRS

Leclaire S, Merkling T, Raynaud C, Giacinti G, Bessière JM, Hatch SA & Danchin E. (2011) An individual and a sex odor signature in kittiwakes ? Study of the semiochemical composition of preen secretion and preen down feathers. Naturwissenschaften 98 : 615-624
lien ; Presse 1 ; Presse 2 ; Presse 3

Leclaire et al. 2011 Naturwiss

Enseignements :

• Biologie évolutive (L3-M1)
• Biologie quantitative (L3)
• Statistiques (L2-M1)

Communications :

Experimental manipulation of hatching asynchrony affects corticosterone levels in a seabird’s young chicks. 9th "Ecology and Behaviour" meeting (Strasbourg, France) 22 - 26 April 2013

Competition among siblings in birds : everythingbut a game. Journée SEVAB 6 novembre 2012 (award for the best oral presentation)

Food availability and offspring sex in a monogamous seabird : insights from an experimental approach. EGI Ecology and Evolution Student Conference (Oxford, UK) 4-6 janvier 2012 (oral presentation)

Food availability and offspring sex in a monogamous seabird : insights from an experimental approach. JET (Journée d’Ecologie de Toulouse) 21 novembre 2011 (oral presentation)