La reconnaissance multi-modale mère-juene chez le lion de mer Australien, Neophoca cinerea

Multimodal mother-offspring recognition in the Australian sea lion, Neophoca cinerea

• Auteur / Autrice : Kaja Wierucka
• Direction : Isabelle Charrier, Robert Harcourt
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 06/11/2018
• Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE) en cotutelle avec Macquarie University (Sydney, Australie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Signalisations et réseaux intégratifs en biologie (Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des neurosciences Paris-Saclay (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Paris-Sud (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Marc Girondot
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Isabelle Charrier, Robert Harcourt, Marc Girondot, Walter Hödl, Frédéric Lévy, Aurélie Célérier, Benjamin James Pitcher
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Walter Hödl, Frédéric Lévy

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lions de mer

Parents et enfants

Mammifères marins

Odorat

Pinnipèdes

Mots clés libres

Reconnaissance individuelle

Pinnipèdes

Olfaction

Mammifères marins

Communication parents-Enfants

Individual recognition

Pinniped

Olfaction

Marine mammal

Parent-Offspring communication

Résumé

La reconnaissance joue un rôle important dans les systèmes de communication animale et plusieurs modalités sensorielles sont impliquées à cette fin. Bien que la reconnaissance mère-jeune ait été largement étudiée, il y a un manque d'information sur la reconnaissance multimodale et l'importance relative des différentes modalités dans ce processus. Dans cette thèse, j'ai exploré la communication multimodale chez un mammifère colonial - le lion de mer Australien (Neophoca cinerea). La reconnaissance mère-jeune est connue pour être multimodale chez cette espèce, mais les processus sous-jacents de la reconnaissance olfactive et visuelle, ainsi que les interactions entre les indices acoustiques, visuels et olfactifs, et leurs contributions relatives restent inconnues. Des analyses chimiques ont permis de déterminer si les profils chimiques diffèrent selon le sexe et l'âge, les colonies et les régions corporelles des animaux. La présence de similarités chimiques entre la mère et son petit suggèrent que l'appariement des phénotypes pourrait être utilisé pour la reconnaissance olfactive. J'ai examiné le rôle des indices visuels lors de la reconnaissance mère-jeune et j'ai constaté que les indices visuels spécifiques à l'âge sont utilisés par les femelles pour affiner la recherche de leur petit dans la colonie. Les jeunes ont également la capacité de distinguer divers indices visuels, qui peuvent être utilisés pour identifier les différentes classes de congénères. Enfin, j’ai pu aussi déterminer comment les indices acoustiques, olfactifs et visuels sont utilisés de manière synergique dans le processus d’identification individuel, et les résultats sont interprété dans une perspective coûts-avantages pour démêler les pressions évolutives sur chaque composante de ce système de communication. Si les différents indices sensoriels ont la capacité de transmettre des informations en isolation, leur rôle peut être différent lorsque d'autres indices sensoriels sont présents. Les résultats de cette recherche fournissent des résultats sans précédent, contribuant à une meilleure compréhension de la reconnaissance mère-jeune chez les mammifères, ainsi que des règles générales de communication chez les vertébrés.

Recognition plays an important role in animal communication systems and individuals often employ different sensory modalities to enact this activity. Although recognition has been widely investigated, especially for mother-offspring interactions, there is a dearth of information about multimodal recognition and the relative importance and interactions of various sensory cues. In this thesis, I explored multimodal communication in a colonial mammal – the Australian sea lion (Neophoca cinerea). Communication during mother-pup reunions is known to be multimodal in this species, yet the underlying processes of olfactory and visual recognition, as well as the interactions between acoustic, visual and olfactory cues remain unclear. Through chemical analyses, I determined whether chemical profiles differ among sex and age classes, colonies, and body regions of animals. Chemical similarities between mothers and pups indicate that phenotype matching may be used by Australian sea lions for olfactory recognition. I examined the role of visual cues in mother-pup recognition and found that age-specific visual cues assist mothers to refine their search for their offspring in the colony. Pups are capable of distinguishing various visual cues that can be used in the assessment of conspecifics. Having provided baseline information about the role of sensory cues in isolation, I determined how acoustic, olfactory, and visual cues are used in a synergistic way to ensure accurate mutual recognition and then interpreted the results using a cost-benefit perspective to disentangle the evolutionary pressures on each component of this communication system. I showed that although cues have the ability to convey given information in isolation, their role may be different when other sensory cues are present. Furthermore, there is a mutual dependency in the communication system, where the limitations imposed on one participant of the dyad affect cue use by the other. These findings contribute to a better understanding of mammal mother-offspring recognition and communication mechanisms in vertebrates.