Capacités cognitives insectes - Rennes

Capacités cognitives et Information publique
dans l'exploitation des ressources chez des insectes grégaires

Unité/équipe encadrante : UMR 6552 Ethologie-Evolution-Ecologie,
Equipe " Le grégarisme entre vie sociale et vie solitaire"

Nom du responsable scientifique et cotuteur : C. Rivault et V. Durier

Contact : colette.rivault@univ-rennes1.fr ou virginie.durier@univ-
rennes1.fr

Contexte socioéconomique et scientifique : (10-12 lignes)

Le sujet sera développé au sein de l'UMR 6552, dans l'équipe étudiant
le grégarisme chez les insectes, étape-clé entre la vie solitaire et
l'eusocialité. Notre équipe s'intéresse à la part de l'individu avec
ces capacités propres (cognition) et à la part de l'attractivité
exercée par les congénères (communication chimique) sur la formation,
la cohésion et le maintien du groupe social chez les blattes.
L'analyse conjointe des mécanismes comportementaux qui favorisent
l'apparition du grégarisme et des facteurs environnementaux qui
régulent l'expression de ces comportements nous permet d'appréhender
les avantages liés à ce type d'organisation sociale. Ce sujet de
thèse porte sur l'interaction entre les capacités cognitives
individuelles et les informations extraites des signaux émis ou des
comportements exprimés par les congénères pour une exploitation
optimale/efficace du domaine vital par des insectes pré-sociaux.
Cette étude se situe donc à l'interface des recherches développées
par les différents membres de l'équipe.

Sujet
Les hypothèses et questions posées (8-10 lignes)

Le domaine vital d'un animal comprend les différents types de
ressources nécessaires à sa survie, à savoir le ou les sites de repos
potentiels ainsi que le ou les sites de ressources alimentaires. Ces
sites sont souvent distants les uns des autres et dispersés dans
l'environnement. La sélection d'un site peut être le résultat
d'indices directs, tels que le stimulus olfactif émanant d'une
nourriture, par exemple. Mais cette sélection peut aussi se faire par
le biais d'indices indirects comme la présence de congénères ou bien
la qualité des signaux qu'ils émettent (phéromone de piste par
exemple). Ces indices constituent l'information publique et leur
utilisation découle de l'estimation des performances d'individus
partageant des besoins environnementaux similaires pour guider ses
choix propres. Ainsi, l'information publique permettrait aux
individus d'avoir un aperçu plus rapide et plus précis de la qualité
de leur environnement. Les blattes ont des capacités cognitives
individuelles qui leur permettent de mémoriser la position des sites
importants, tels que la nourriture et l'abri, à l'aide de repères
visuels. Toutefois, vivant en groupe, elles disposent aussi de
l'information publique pour optimiser leur exploitation du domaine
vital. L'objectif de l'étudiant sera de mettre en évidence comment le
groupe peut influencer l'apprentissage à un niveau individuel chez
ces insectes présociaux.

Les grandes étapes de la thèse et démarche (12-16 lignes)

Ce travail se découpe en 3 grandes étapes. Pour commencer, il faut
déterminer le type d'information disponible pour les blattes en
recherche alimentaire. Chez les blattes, comme chez bon nombre
d'insectes, l'échange d'information passe essentiellement par la voie
chimique/olfactive. Il semble donc possible que des individus en
alimentation émettent activement ou passivement des odeurs,
potentiellement utilisables par leurs congénères. De même, après la
prise alimentaire et le retour à l'abri, ces individus transportent
avec eux l'odeur de la nourriture consommée. Cette information peut
elle aussi être utilisée par les congénères en début de recherche
alimentaire. La première étape consiste donc à mettre en évidence
l'utilisation de l'information publique d'origine olfactive chez les
blattes. Ces informations sont en mesure de guider la sélection d'un
site alimentaire par les blattes lorsqu'elles sont en situation de
choix. Toutefois, il est aussi important de localiser la source de
nourriture quand les informations d'origine sociales ne sont pas
disponibles. Dans ces cas-là, les blattes ont recours aux
informations spatiales. La deuxième étape consiste à améliorer nos
connaissances sur les capacités d'apprentissage des blattes. Si les
informations fournies par les congénères aident à sélectionner et à
localiser une source de nourriture, elles permettent donc aux blattes
de se trouver plus souvent dans des sites intéressants et qu'il faut
pouvoir retrouver efficacement. La troisième étape consiste à
déterminer dans quelle mesure l'information publique permet aux
individus d'acquérir plus rapidement une meilleure connaissance de
leur domaine vital, en les mettant plus souvent dans des situations
favorables à l'apprentissage.

Approches méthodologiques et techniques envisagées (4-6 lignes)

L'analyse fine des comportements de recherche alimentaire se fait
essentiellement par une analyse trajectométrique. Dans l'UMR 6552,
nous sommes équipés de caméras fonctionnant avec des sources très
faibles de lumière et d'un logiciel permettant de tracer précisément
les trajets suivis par plusieurs individus en même temps. Les
méthodes d'observations classiques en éthologie seront aussi
utilisées en fonction des questions posées et des dispositifs
expérimentaux.

Compétences scientifiques et techniques requises (2-4 lignes)

Le candidat devrait maitriser les concepts de l'éthologie et les
techniques d'observation classiques de la discipline. Il ne devra pas
avoir d'appréhension dans la manipulation d'insectes mais y apporter
beaucoup de soins.