Diving deeper into the dolphin's Umwelt : acoustic, gustatory, olfactory and magnetic perception

par Dorothee Kremers

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Alban Lemasson et de Martine Hausberger.

Soutenue le 11-12-2013

à Rennes 1 en cotutelle avec l'Université européenne de Bretagne , dans le cadre de École doctorale Vie-Agro-Santé (Rennes) , en partenariat avec Éthologie animale et humaine (Rennes ; Caen) (laboratoire) et de Université européenne de Bretagne (PRES) .

  • Titre traduit

    Plonger dans l'Umwelt des dauphins : perception acoustique, gustative, olfactive et magnétique


  • Résumé

    Le concept d'Umwelt de Jakob von Uexküll considère les animaux comme des sujets qui habitent leur propre univers subjectif qui est déterminé par la perception sensorielle de l'animal et ses capacités cognitives. Le dauphin apparait être une espèce intéressante pour étudier l'Umwelt, car les cétacés ont subi un changement radical de mode de vie au cours de l'évolution. Ces mammifères sont passés d'une vie terrestre à une vie aquatique. Bien que les grands dauphins soient intensivement étudiés, des recherches sur leur perception sensorielle sont encore nécessaires. Ici, nous avons étudié certains aspects de l'Umwelt des dauphins en nous interrogeant sur: (1) l'organisation de leur Umwelt acoustique nocturne ; (2) ce que la production de copies vocales par les dauphins peut nous dire sur leur perception de leur environnement ; (3) s'ils sont capables de percevoir des goûts (4) ou des odeurs ; (5) s'ils sont sensibles aux stimuli magnétiques. Nous avons constaté que l'Umwelt nocturne des dauphins a été caractérisé par une activité vocale avec des patterns temporels qui comprenaient également des copies vocales des sons que les dauphins avaient entendus au cours de la journée. Il s'agit d'une nette séparation entre la formation de la mémoire auditive et la production de copies vocales. Les copies pourraient être des répétitions nocturnes vocalement exprimées des événements de la journée. Ainsi, les vocalisations peuvent servir d'indicateurs d'événements ou d'objets qui ont un sens pour les dauphins. En ce qui concerne les capacités perceptives des dauphins, nous avons constaté qu'ils étaient sensibles aux stimuli liés à l'alimentation à la fois sur les plans gustatif et olfactif. Ils peuvent utiliser cette capacité pour localiser et / ou évaluer la nature de leur proie. En outre, les dauphins ont répondu à un stimulus magnétique, ce qui suggère qu'ils sont magnétosensibles, cela pourrait être utile pour la navigation. Jusqu'à présent, la chimio- et la magnétoréception n'ont pas été considérées sérieusement comme potentiellement fonctionnelles chez les dauphins. Les résultats obtenus au cours de cette thèse ont permis de combler certaines des lacunes qui subsistaient dans la connaissance de l'Umwelt du dauphin et contribuent ainsi à une meilleure compréhension de cette espèce. En outre, ils montrent que des aspects importants de la biologie d'espèces pourtant intensivement étudiées peuvent être encore méconnus. Cela nous rappelle l'importance de garder une grande ouverture d'esprit lorsque l'on étudie un sujet.


  • Résumé

    The Umwelt concept of Jakob von Uexküll considers animals as subjects that inhabit their own subjective universe which is determined by the animal’s sensory perception and cognitive abilities. Dolphins present an interesting species to investigate its Umwelt because cetaceans underwent a drastic change in lifestyle in the course of evolution because these mammals returned from a terrestrial life back into the water. Although bottlenose dolphins are intensively studied there are still many knowledge gaps. Here we studied some aspects of the dolphins’ Umwelt by asking: (1) how their nocturnal acoustic Umwelt is arranged; (2) what the production of vocal copies can tell us about the dolphins’ perception of their environment; (3) whether they are able to perceive tastes (4) or odours; (5) whether they are sensitive to magnetic stimuli. We found that the dolphins’ nocturnal Umwelt was characterized by a temporally patterned vocal activity that also included vocal copies of sounds that the dolphins had heard during the day. This is a striking separation between auditory memory formation and vocal copy production and the copies might be a vocally expressed nocturnal rehearsal of day events. Thus, vocalizations can serve as possible indicators of events or objects that are meaningful to the dolphins. Regarding dolphins’ perceptive abilities, we found that they were sensitive to both gustatory and olfactory food-related stimuli. They might use this ability to locate and/or evaluate prey. Further, dolphins responded to a magnetic stimulus, suggesting that they are magnetosensitive, what could be useful for navigation. So far, chemo- and magnetoreception have not been considered seriously as potentially functional in dolphins. The results obtained during this thesis fill some of the gaps that still exist in the knowledge of the dolphin’s Umwelt and therefore contribute to a better understanding of this species. Moreover, they illustrate that even already intensively studied species may still hold important facets of their biology to reveal and that research should broaden the view and remain unbiased when studying a topic.


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