Etude du comportement d’agrégation des larves nécrophages de Diptères : de l’individuel au collectif

Aggregation behavior of necrophagous Diptera larvae : from individual to collective

• Auteur / Autrice : Julien Boulay
• Direction : Valéry Hedouin, Damien Charabidzé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des organismes
• Date : Soutenance le 16/12/2015
• Etablissement(s) : Lille 2 en cotutelle avec Université libre de Bruxelles (1970-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de Taphonomie Médico-Légale (UTML) - Unité de Taphonomie médico-légale
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Valéry Hedouin, Damien Charabidzé

Mots clés

Mots clés contrôlés

Comportement collectif

Dissertations universitaires

Sarcophagidae

Entomologie légale

Datation

Mort

Insectes nécrophages

Comportement collectif

Décision de groupe

Systèmes auto-organisés

Moeurs et comportement

Lucilia

Mots clés libres

Forensique

Lucilia

Sarcophagidea

Décision de groupe

Comportement collectif

Entomologie légale

Forensic

Gregarism

Aggregation vectors

Legal entomology

Résumé

Le comportement d'agrégation est considéré par la majorité comme le premier pas vers des niveaux de socialité supérieurs. La compréhension des facteurs clés permettant l’émergence des décisions collectives chez les groupes composés d’individus simples (ayant une connaissance limitée de leur environnement) est fondamentale pour étudier l’évolution de la socialité. A l'heure actuelle, la majorité des études se sont focalisées sur les espèces les plus sociales et notamment celles formant des groupes monospécifiques. Les larves nécrophages de Diptères (asticots) forment sur un même cadavre des agrégats hétérospécifiques pouvant contenir des milliers d'individus leur offrant de nombreux bénéfices (production de chaleur, d’enzymes). De part ces observations in natura, ces insectes sont un bon modèle biologique dans un contexte évolutif de l'étude des comportements collectifs. Ce travail de thèse s'est attaché à mettre en évidence et quantifier les agrégations des larves de Lucilia sericata (Diptera: Calliphoridae) et les mécanismes qui sous-tendent ces regroupements. Après une description des groupes hétérospécifiques chez les arthropodes, nous avons mis en évidence pour la première fois l'existence d'un comportement d’agrégation actif des larves. Nous avons démontré l'effet d'attraction/rétention sur les larves d'un composé cuticulaire déposé au sol et reconnu par leurs congénères. Ce signal est selon nous un bon candidat comme étant l'un des vecteurs d'agrégation chez cette espèce. Cette reconnaissance se fait via l'utilisation d'un comportement exploratoire caractéristique que nous avons décrit, quantifié et nommé le scanning. Puis, nous avons mis en évidence la capacité des larves de deux espèces proches phylogénétiquement, L. sericata et Calliphora vomitoria, à faire un choix collectif pour un site de nourriture à la fois en groupe monospécifique et en hétérospécifique. Ces résultats démontrent l'existence d'une reconnaissance interspécifique des vecteurs d'agrégation (e.g. le signal larvaire) et notamment les effets d'attraction et de rétention du groupe. Enfin, nous avons mis en évidence l'existence de préférendum thermique chez ces espèces et leur capacité à sélectionner collectivement cette température préférentielle. Dans son ensemble ce travail offre des connaissances inédites sur la vie de ces groupes et notamment sur notre compréhension des phénomènes de coopération-compétition chez ces insectes d'importance en entomologie forensique (i.e. datation du décès).

Gregarism is often considered by scientists as the first step toward the most integrated societies. The understanding of the key factors that permit the emergence of collective decision in large groups composed of simple individual (having a limited knowledge of their close environment) is fundamental to decipher the evolution of sociality. Up to now, most studies are focused on highly social species and especially on those forming monospecific groups. Necrophagous larvae of Diptera (maggots) form mixed-species groups on a same decaying cadaver that can contain thousands individuals offering several benefits (heat and enzymes production). Regarding these observation in nature, these insects are an interesting biological model in the context of the study of collective behaviour. This work aimed to highlight and quantify aggregations of Lucilia sericata larvae (Diptera: Calliphoridae) and underlying mechanisms of such gathering. After an extensive review of mixed-species groups in arthropods, we highlighted for the first time an active aggregation behaviour of larvae. We demonstrated the existence of an attractive/retentive effect of a larval signal (cuticular secretion) deposit on the ground and recognize by congeners. This signal is for us a good candidate to be one of the aggregation vectors in this species. The signal recognition is made by a characteristic exploratory behaviour that we described, quantified and name scanning. Then, we demonstrated a communal collective decision-making in two related larvae species, L. sericata and Calliphora vomitoria, for one food-spot in both monospecific and heterospecific groups. These results highlighted the existence of an interspecific recognition of aggregation vectors (e.g. larval signal) especially the attraction and retention effects of the group. Finally, we demonstrated the existence of thermic preferendum species-dependent and abilities for larvae to collectively choose such temperature. This thesis work allow us new knowledges on group life of such species especially on our comprehension of cooperation-competition phenomenon in these forensically important insects (e.g. datation of the death).