Effet maternels et compromis évolutifs chez une espèce à reproduction coopérative, le Républicain social (Philetairus socius)

par Matthieu Paquet

Thèse de doctorat en Evolution, écologie, ressources génétiques, paléontologie

Sous la direction de Claire Doutrelant et de Rita Covas.


  • Résumé

    Maximiser le nombre de copies de gènes transmises aux générations suivantes implique une série de compromis. Chez les espèces à reproduction coopérative, des individus ne se reproduisent pas mais participent aux soins des jeunes d'autres individus reproducteurs. Ces assistants sont particulièrement intéressants dans le contexte des traits d'histoire de vie car ils forment un environnement prédictible favorable pour la reproduction, et leur présence peut aussi influencer les compromis évolutifs chez les reproducteurs. Un compromis évolutif majeur mais sous-étudié dans le cadre de la reproduction coopérative est l'allocation maternelle notamment via des effets maternels qui sont des modifications épigénétiques du phénotype de la descendance. Nous avons étudié l'existence d'effets maternels associés à la présence d'assistants et leurs possibles conséquences sur les femelles et leurs descendants chez un oiseau colonial et coopératif du sud de l'Afrique, le Républicain social Philetairus socius. Nos résultats montrent que les femelles pondent des œufs plus légers en présence d'assistants et que ces œufs sont moins concentrés en corticostérone et testostérone. Nos résultats montent aussi une plus grande probabilité de survie pour les femelles se reproduisant en groupe pouvant être en partie due à leur plus faible investissement dans les œufs. De plus, l'étude de la température dans les nids en fonction de la taille des groupes a permis de suggérer d'autres bénéfices pour les parents et assistants, en particulier via une réduction des coûts de thermorégulation qui pourrait aussi permettre de garder de l'énergie pour la survie. Pour comprendre les conséquences de la présence d'assistants et de l'allocation différentielle pour les poussins, une expérience d'adoption croisée a été réalisée. Elle a révélé que les œufs pondus par les femelles avec plus d'assistants produisent des poussins qui quémandent moins, montrant que des effets maternels pourraient influencer le comportement des poussins. Enfin nous avons étudié la survie des poussins après l'envol à l'aide d'analyses de captures recaptures et avons trouvé de manière surprenante que les poussins à l'envol ont une probabilité de survie plus faible lorsqu'ils sont élevés présence d'assistants. Ces résultats dans leur ensemble démontrent l'importance d'étudier les effets maternels chez les espèces coopératives et ouvrent de nombreuses perspectives de recherche sur les conflits familiaux et de compromis évolutifs associés à la présence d'assistants.

  • Titre traduit

    Maternal investment and life history trade-offs in a cooperative breeding bird, the Sociable weaver, Philetairus socius


  • Résumé

    Maximizing of the number copies of genes that are transmitted to the next generations involves a series of tradeoffs. In cooperatively breeding species some sexually mature individuals do not breed but instead help other individuals to raise their offspring. These helpers are particularly interesting in a life history context as they create a predictably favorable breeding environment and their presence can thus influence evolutionary trade-offs. A major evolutionary trade-off that is often neglected in studies on cooperative breeding is maternal allocation, notably through maternal effects that are epigenetic modifications of offspring phenotype. Here we investigate whether there are maternal effects induced by the presence of helpers and their possible consequences on females and their offspring in a colonial cooperative breeder of southern Africa, the sociable weaver Philetairus socius. Our results show that females lay smaller eggs in the presence of helpers and in addition these eggs have lower corticosterone and testosterone concentrations. Our results also show a higher survival probability of females breeding in groups, which may be partially due to their lower investment in eggs. In addition, a study of roosting chamber temperatures in relation to group size suggests further benefits for parents and helpers, particularly through lower costs of thermoregulation that could also allow energy savings for survival. To start understanding the consequences of helpers presence and differential maternal allocation for offspring we conducted a cross fostering experiment. Our results show that eggs produced by females breeding in larger groups produce chicks that beg at a lower rate, showing that maternal effects may influence chicks' behavior. Finally, we investigated post-fledging survival through capture-recapture analyses and, surprisingly, found that fledglings have a lower survival probability when raised with helpers. Taken together, these results demonstrate the importance of studying maternal effects on cooperative breeders and open several research prospects on family conflicts and life history trade-offs according to the presence of helpers.


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