Complexité vocale et contrôle cognitif chez le corbeau freux (Corvus frugilegus)

Vocal complexity and cognitive control in rooks (Corvus frugilegus)

• Auteur / Autrice : Killian Martin
• Direction : Valérie Dufour
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences de la Vie et de la Santé
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 13/12/2022
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : PRC - Physiologie de la Reproduction et des Comportements
• Jury : Président / Présidente : Gilles Venturini
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Valérie Dufour, Nicolas Obin, Olivier Adam, Hervé Glotin, Nicole Geberzahn, Gérard Leboucher
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Hervé Glotin, Gérard Leboucher

Mots clés

Mots clés libres

Apprentissage automatique

Corvidé

Idiosyncrasies

Diversité

Gradation

Différences inter-individuelles

Machine learning

Corvid

Idiosyncrasies

Diversity

Gradation

Inter-individual differences

Résumé

Pourquoi certains oiseaux produisent-ils un chant complexe ? L'hypothèse de la complexité socio-communicative prédit une corrélation positive entre complexité de l'organisation sociale et complexité du système de communication, et pourrait fournir une explication. Parmi les oiseaux, les corvidés sont parmi les mieux connus pour leur complexité sociale, ainsi que leurs fortes compétences cognitives. Cependant, leurs capacités vocales restent globalement mal connues, hormis leurs capacités d'imitation. J'ai développé des outils d'évaluation de la complexité vocale, d'un système d'extraction et d'attribution de vocalisations l'individu émetteur, à un protocole de mesure de la complexité vocale directement à partir des spectrogrammes des vocalisations. Ces outils ont été développés et testés par l'étude de la complexité vocale chez le corbeau freux. Cette espèce présente une forte complexité vocale, basée notamment sur des idiosyncrasies marquées dans les vocalisations des mâles. Les femelles sont au contraire très similaires, ce qui m'a permis d'étudier la signature vocale dans une vocalisation de quémandage au nid dans l'optique de développer un outil de suivi non invasif des populations. J'ai également mis au jour une capacité d'entraînement vocal spontané des corbeaux freux à un stimulus rythmique, indicatrice d'un contrôle sur la vitesse de production du chant. Ces résultats soutiennent l'hypothèse de la complexité socio-communicative, mais posent également la question du code de communication entre différents individus chez cette espèce. Des signaux hautement individualisés pourraient nécessiter un apprentissage vocal complexe pour être compris par d'autres individus.

Why do some birds produce a complex song? The social complexity hypothesis for communicative complexity predicts a positive correlation between complexity in social organisation and complexity int the communication system of species, and may provide an explanation. Corvids are amongst the birds better known for their social complexity and high cognitive skills. However, their vocal abilities remain globally poorly known, apart from their mimicking abilities. I developed tools for assessing vocal complexity, from a system for extracting and attributing vocalisations to the individual emitter, to a protocol for measuring vocal complexity directly from the spectrograms. These tools were developed and tested by studying the vocal complexity of rooks. This species exhibits a high degree of vocal complexity, based in particular on pronounced idiosyncrasies in the vocalizations of males. Females, on the other hand, are very similar, which allowed me to study the vocal signature in a nest begging vocalization with the purpose of developing a non-invasive tool that might assist population monitoring. I also uncovered a capacity for spontaneous vocal entrainment to a rhythmic stimulus in this species, indicative of a control over the rate of song production. These results support the hypothesis of socio-communicative complexity, but also raise the question of the communication code between different individuals in this species. Highly individualised signals may require complex vocal learning to be understood by other individuals.