Causes proximales et ultimes Flashcards
1
Q
Schéma : stimuli de l’environnement
A
- stimuli : changements environnementaux, modifications physiologiques…
- système nerveux : analyse de l’information, prise de décision, envoi de la commande appropriée
- réponse
- transduction: les récepteurs sensoriels répondent à une stimulation et la traduisent en impulsion nerveuse
2
Q
Système nerveux et comportement
A
- relation entre l’organisation du système nerveux et la diversité et la complexité des comportements observés
- différences inter et intra-spécifiques
- l’organisation du système nerveux affecte 3 fonctions principales: apprentissage, mémoire spatiale, innovation (mieux s’ajuster à l’environnement)
- ex : seuls les macaques sont capables de nager
- les variations dans l’organisation du système nerveux reflètent-elles des adaptations?
3
Q
Variations interspécifiques : innovations et imitation
A
- relation positive entre le taux d’innovations alimentaires et la taille du cerveau chez les oiseaux, primates
- relation positive entre la fréquence d’utilisation d’outils et la taille du néocortex chez les primates
- ex : macaques ont un comportement innovatif lorsqu’ils lavent les patates douces pour enlever le sable, cela c’est propager dans la population (innovation alimentaire
- ex : animal séparé de la nourriture va utiliser des outils pour attraper la nourriture
4
Q
Variations intra-spécifiques : capacités de mémorisation
A
- espèce parasite: espèce qui utilise les nids d’autres espèces pour y pondre ses œufs
- seules les femelles recherchent des nids et pondent ensuite un seul œuf dans chaque nid
- région du cerveau impliquée dans la mémorisation plus développée chez les femelles
- ex : parasites de ponte, stratégie demandant au niveau cognitifs oit pondre le oeufs au bon moment pour maximiser les chances de survie du bébé, seulement les femelles, demande beaucoup de mémorisation
- différence significative de l’hippocampe entre les mâles et femelles parasites de ponte mais pas chez des espèces qui ne sont pas parasites
5
Q
Plasticité phénotypique
A
- chez certaines espèces, les animaux cachent de la nourriture lorsqu’elle est abondante et utilisent ces réserves durant l’hiver (quand les ressources sont moins abondantes)
- la région du cerveau impliquée dans la mémorisation est plus développée chez les espèces qui utilisent cette stratégie (doivent se souvenir où ils ont cachés la nourriture)
- taille de l’hippocampe est affectée par l’expérience des individus
- les individus qui ont l’opportunité de cacher de la nourriture tôt dans leur développement ont un hippocampe plus volumineux contrairement aux oiseaux qui n’ont juste caché une graine par jour
6
Q
Stimuli exogènes
A
- stimuli clés : éléments précis extraits de l’ensemble des stimuli présents qui sont responsables du déclenchement des comportements
- les informations provenant de l’environnement appartiennent essentiellement aux quatre modalités sensorielles suivantes: chémoréception, mécanoréception photoréception et thermoréception
7
Q
Étude des stimuli clés par la méthode des leurres
A
- modèles artificiels du stimulus que l’on suppose responsable du déclenchement du comportement
- mettre en évidence l’élément qui pourrait déclencher le comportement
8
Q
Stimuli chimique
A
- les phéromones contenues dans le miellat des pucerons permettent aux parasitoïdes de localiser leurs hôtes (détecte phéromones à de grandes distance et déclenche le comportement de recherche de l’hôte pour la ponte)
- ex : perception d’une phéromone sexuelle (bombycol) chez le ver à soie (Bombyx mori)
9
Q
Configuration dynamique
A
- reconnaissance d’un stimulus: importance de la configuration dynamique (rapport entre le mouvement de ses parties)
- lorsque le modèle se déplace vers la droite, il ne déclenche aucune réaction (ex : oie : long cou avec queue courte)
- lorsqu’il se déplace vers la gauche, il suscite l’effroi (ex : rapace : cou court et longue queue)
10
Q
Principe d’invariance
A
- un stimulus demeure efficace tant que sa configuration (statique ou dynamique) est respectée
- ex : reconnaissance des lettres de l’alphabet ne dépend pas de la police utilisée
- ex criquet : le rapport entre la durée des pauses et celle des syllabes permet la reconnaissance du chant d’un mâle, quelle que soit sa vitesse d’exécution mais si change la durée des syllabe et ou des pauses, il n’y aura pas de réponse
11
Q
Principe d’invariance : configuration statique
A
- configuration statique du stimulus déclenchant le comportement de sollicitude parentale
- le comportement de sollicitude parentale serait déclenché à la vue d’un stimulus qui possède les caractéristiques suivantes: visage au profil aplati, crâne fortement arrondi, deux yeux centrés
- chez de nombreuses espèces, les jeunes présentent ces caractéristiques
12
Q
Stimuli complexes : stimuli complexes
A
- comportement de quémandage chez le goéland argenté
- stimuli impliqués :
- présence du bec (i.e. d’une forme allongée)
- contraste entre le point et la couleur du bec
- couleur du point
- plus de réponses quand c’est le leurre bâton rouge avec des points blancs car il y a plus de contraste
- déclencheurs du comportement de récupération de l’oeuf
- préférence pour les œufs : forme d’oeuf, tachetés, de grande taille, de couleur verte
13
Q
Interactions entre les stimuli
A
- la sommation hétérogène:
- un comportement possède plusieurs stimuli clés
- ces stimuli ont chacun leur efficacité à déclencher le comportement
- la présence simultanée de ces stimuli a un effet additif et provoque une réponse plus complète, plus intense ou plus fréquente
- ex épinoche : couleur rouge + posture = attaque plus intense
14
Q
Stimulus supranormal
A
- peut-on exagérer les stimuli clés et obtenir des
réactions démesurées?- ex goélands : comportement de récupération de l’œuf : le goéland préfère récupérer un œuf d’autruche plutôt qu’un œuf de son espèce (c’est un stimulus supranormal)
- ex canari : les femelles produisent des œufs beaucoup plus gros lorsqu’elles sont exposées à des stimuli acoustiques supranormaux, femelles préfèrent des mâles qui chantent des chansons complexes car démontrent une meilleure capacité cognitive donc va mettre plus d’investissement dans la reproduction
15
Q
Filtrage des stimuli : capacités de filtrage inhérentes
A
- en général, un animal a à sa disposition beaucoup plus d’informations qu’il ne peut en enregistrer (ex : parades sexuelles)
- chaque animal vit dans son univers propre: le umwelt (milieu qu’il est apte à percevoir en fonction des spécificités biologiques de son équipement sensoriel)
- ex : détection du plan de polarisation par les abeilles (capable d’indiquer où est la nourriture avec danse avec la position du soleil)
- ex : détection de la lumière infrarouge par les crotales (chasse de petits mammifère;e qui émettent de la chaleur donc c’est plus facile à attaquer)
- ex : détection des ultrasons par les chauve-souris (pour la navigation et la détection de proies ou d’obstacles)
- ex : détection des signaux électriques par les gymnotes (produise un faible champ magnétique pour la navigation et détecter des proies)
16
Q
Filtrage des stimuli : capacités de filtrage inhérentes : ex de Umwelt différent chez les mâles et les femelles d’une même espèce
A
- grenouille arboricole
- cri distinctif du mâle “ co-qui” servant à attirer les femelles et repousser les mâles
- mâles entendent juste la première syllabe et les femelles juste la deuxième
17
Q
Filtrage des stimuli : attention sélective
A
- les caractéristiques de l’œuf sur lesquels l’animal porte son attention sont différentes s’il s’agit d’en récupérer un qui a roulé hors du nid ou d’en voler un dans un nid
- quand c’est voler c’est juste la forme
- quand c’est le roulement c’est la taille et la couleur
18
Q
Filtrage des stimuli : image de recherche (filtrage transitoire)
A
- image de recherche: changement perceptif dans l’habileté d’un prédateur à détecter une proie cryptique
- avec le temps, les performances s’améliorent
- si confronté à la même proie souvent, il s’améliore à la détecter
- le cerveau ne peut avoir, à un moment donné, qu’une seule image de recherche (doit se concentrer sur une proie à la fois, donc celle qui est la plus abondante)
19
Q
Motivation
A
- le même stimulus déclenche pas toujours la même réponse
- il n’y a pas que les stimuli exogènes qui sont responsables de l’émission de comportements
- le même stimulus peut susciter soit une forte réponse soit aucune réponse
20
Q
Modèle hydraulique de Lorenz
A
- la pulsion augmente avec le temps passé en jeûne et diminue avec la satiété
- le stimulus clé capable de déclencher le comportement est proportionnel au degré de satiété
- la réponse dépend de la faim et de la force du stimulus
- chaque comportement a une énergie spécifique et s’accumule tant que le comportement n’est pas effectué
21
Q
Application au comportement sexuel : modèle hydraulique de Lorenz
A
- comportement de cour chez le guppy
- force du stimulus augmente avec la taille de la femelle
- plus de motivation avec le marquage du mâle
- intensité de la réponse dépend de la force du stimuli et du degré de motivation
22
Q
Conflits de motivation
A
- réponses différentes entre les individus selon leur niveau de satiété, néophobie
- dépend de l’individu
- tendance à s’approcher du but = récompense
- tendance à s’éloigner du but = punition
- comportement A = nourriture et comportement B = femelle (donc 2 récompenses)
- dépend de l’individu et de sa motivation car doit faire un choix
23
Q
Stimuli endogènes : hormones et comportement : effet des hormones sur le cerveau
A
- les hormones peuvent affecter plusieurs aspects du système nerveux (anatomie ou vitesse à laquelle les impulsions électriques sont transmises)
- l’implantation d’œstrogènes dans le cerveau peut induire un comportement sexuel même si le taux d’œstrogènes dans le sang est bien inférieur au seuil normalement requis
- la même hormone (ex. testostérone) peut avoir des effets sur différents comportements (agression, soins parentaux, comportements sexuels…)
- la même hormone peut avoir des effets différents selon la région du cerveau où elle agit (récepteurs spécifiques)
24
Q
Stimuli endogènes : hormones et comportement : effet des hormones sur les récepteurs sensoriels
A
- certaines hormones peuvent affecter les capacités sensorielles des animaux
- pigeon ramier: La prolactine contribue à l’induction du comportement de nourrissage chez les parents par son effet sur les récepteurs sensoriels du jabot (lait de jabot produit par les mâles et femelles)
- épinoche: La préférence des mâles pour différents niveaux de salinité varie en fonction de la concentration de thyroxine (affecte la préférence pour les milieux salins ou non)
- hamster: La capacités des femelles à percevoir certaines odeurs varie avec le niveau de progestérone
25
Stimuli endogènes : hormones et comportement : effet des hormones sur les effecteurs
- les hormones peuvent agir sur le développement des structures utilisées pour produire certains comportement (→ comportements absents ou altérés)
- la testostérone induit le développement de coussinets nuptiaux qui permettent au mâle d’agripper la femelle chez le crapaud (permet la reproduction, après la testeront baisse et les coussinets disparaissent)
26
Stimuli endogènes : hormones et comportement : effet des hormones sur le développement
- les effets des hormones durant les premiers stades du développement sont le plus souvent permanents et irréversibles
- expérience de Friedhoff : mesure de l’activité et des capacités d’apprentissage de rats dont la mère avait subi (descendants Tx) ou non (contrôle) une ablation de la thyroïde
- rats Tx plus actifs dans l’open field mais moins performants dans le labyrinthe (indépendamment du sexe)
27
Stimuli endogènes : facteurs modulant l'effet des hormones
- variations selon la saison ou les conditipons: réponse variable selon la concentration d’autres hormones
- ex : même quantité de testoréone induit différents comportements à cause du stress (stress faible = plus téméraire et stress élevé = - téméraire)
- différences génotypiques : les différences observées reflètent différentes personnalités
- ex : en moyenne niveaux de corticostéroïde augmente quand prédateur puis retour au taux basal mais tous les individus ont des réponses très différentes
28
Stimuli endogènes : horloges biologiques : types
- rythme ultradien: cycle court variable, alimentation (alternance entre manger et non)
- rythme de la lune et des marées: 12.4 heures (marées) et 29.4
jours (lune), locomotion, alimentation
- rythme circadien: 24 heures, sommeil/éveil
- rythme circannuel: 12 mois, hibernation, migration,reproduction
29
Stimuli endogènes : horloges biologiques
- trois moyens permettant de synchroniser la physiologie et le comportement aux changements environnementaux cycliques:
- réponse directe aux différents changements des stimuli extérieurs (facteurs exogènes)
- rythme interne (facteurs endogènes)
- combinaison de facteurs exogènes et endogènes
- étude des rythmes biologiques grâce à un actogramme : la souris persiste à faire usage de la roue d’activité avec une certaine périodicité
- l’horloge interne devient graduellement de plus en plus désynchronisée (rythmicité est plus ou moins maintenue mais elle est décalée quand l'obscurité total)
30
Avantage de posséder une horloge biologique
- anticipation des changements environnementaux (pas de facteurs externes en hibernation)
- synchronisation du comportement avec un événement qui ne peut être détecté directement par l’animal (capable de sortir au bon moment)
31
Horloge biologique : ex abeilles
- les fleurs ne sont ouvertes que durant une très courte période
- peuvent être entrainer à savoir quand
- il peut y avoir apprentissage d'une horloge biologique
32
Approche empirique
- but de l’approche empirique: tester une hypothèse grâce à l’observation ou l’expérimentation
- formuler des hypothèses: quels facteurs expliquent les différences dans la fréquence des comportements agressifs?
- capacité compétitive des individus? quantité de ressources disponibles ? densité des compétiteurs?
- choix des variables dépendantes et indépendantes
- relation entre le poids de l’animal et la fréquence des comportements agressifs
- choix des mesures
- nombres d’interactions agressives, Intensité des agressions
33
Approche empirique : difficultés
- le comportement observé peut être bref, subtil ou similaire en apparence à d'autres comportements :
- il peut être difficile à quantifier
- il nécessite parfois un certain degré d'interprétation qui peut entraîner un biais de confirmation (tendance des humains à interpréter les informations d'une manière qui confirme leurs attentes)
- il est souvent difficile de réfuter une hypothèse basée seulement sur un raisonnement logique
- ex : chez la mouette rieuse, les parents retirent du nid les coquilles d’œuf après l’éclosion des jeunes.
- hypothèse de Tinbergen: ce comportement permet d’éviter d’attirer des prédateurs.
34
Approche empirique : notion de compromis
- la mouette ne déplace pas tout de suite les coquilles mais attend une heure à côté de son poussin
- le temps d’attente doit être un équilibre entre le coût de laisser le nid visible et celui de risquer le cannibalisme du poussin
35
Approche empirique : limite importante
- le test de Tinbergen demeure limité par sa nature qualitative.
- son hypothèse tient que la mouette retire l’œuf 10 minutes ou 5h après l’éclosion.
- une hypothèse prédisant que la coquille doit être retirée après 52 minutes serait plus facile à réfuter.
- les modèles d’optimisation sont des techniques pour générer des prédictions quantitatives afin de tester des hypothèses à propos des fonctions évolutives d’un caractère
36
Approche théorique : optimalité
- suppose que le caractère est une adaptation
- formule une hypothèse sur la manière dont ce caractère contribue à l’aptitude de l’animal
- prédit les caractéristiques du caractère selon les conditions
37
Approche théorique : optimalité : ex tamia
- à quel moment devrait quitter la parcelle de nourriture pour retourner dans son terrier?
- la décision : permet de définir les variables de décision
- pendant combien de temps exploiter une parcelle?
- devise de conversion : valeur approchée de l'aptitude (ex. rendement énergétique)
- le tamia rayé maximise le taux de livraison au terrier (graines/sec)
- contrainte : animale doit cherche ses parcelles de manière aléatoire (pas d'infos préalable sur leur localisation)
- dans la parcelle les proies sont rencontrées aléatoirement (pas d’information préalable sur leur localisation)
- plus la ressource s'épuise plus ils mettent de temps à chercher
- plus de temps dans Lacelle veut dire plus de temps entre des découvertes successives
38
Approche comparative
- consiste à comparer les caractéristiques de différentes espèces
- feux mécanismes distincts pour expliquer la
dissemblance/ressemblance :
- divergence: l’ancêtre est commun mais la pression de sélection cause une divergence du trait (caractères homologues) (ex : espèces habitent dans des milieux différents)
- convergence: l’ancêtre est distinct mais la pression de sélection est la même (caractères analogues) (ex : si ils habitent dans un environnement similaire)
- les méthodes comparatives permettent d’estimer la relation entre deux caractères en supprimant les effets de l’inertie phylogénétique (quant ils ont des traits communs car leur ancêtre commun et pas à cause de pression de sélection)
- plus les espèces ont un ancêtre commun proche, plus elles se ressemblent
39
Conditions d'application de la méthode comparative
- choisir un caractère pertinent (faible variabilité intraspécifique)
- comparer des espèces dont la phylogénie est connue (la pertinence des résultats dépend de la topologie de l’arbre phylogénétique et de l’estimation des états ancestraux estimés à partir de la méthode de parcimonie (moins de changements évolutifs possibles)
- contrôler pour les facteurs de confusion, tels que l’allométrie
- ex : taille du cerveau et taille corporelle
- ex : différence de taille qui agisse sur le taux métabolique donc l'alimentation ou sur les traits cognitifs comme la masse corporelle et la taille du cerveau
40
Chez une espèce d’oiseaux, les femelles ignorent le chant
d’un mâle conspécifique auquel on a ajouté des éléments
nouveaux. Par contre, elles réagissent au chant normal d’un
mâle conspécifique, quelle que soit la fréquence du chant.
Quel mécanisme permet d’expliquer ce résultat?
- principe d’invariance
- le stimulus demeure efficace tant que sa configuration (statique et dynamique) est respectée
- dans ce cas, ce qui est important ce sont la présence d’éléments familiers et non la fréquence du chant
41
Une poule ne réagit pas à la détresse du poussin si elle ne
l’entend pas, même si elle le voit très bien en train de piailler.
Quel concept permet d’expliquer ce résultat?
- attention sélective
- la poule ignore tous les stimuli excepté les cris de détresse
42
Vous observez un étourneau en semi-liberté dans une pièce.
Subitement ce dernier se met à pourchasser une mouche
inexistante puis à exécuter des mouvements de bec, comme
s’il déchiquetait et avalait sa proie. Quelle théorie permet
d’expliquer cet étrange comportement?
- modèle hydraulique de Lorenz
- si l’énergie spécifique accumulée est très importante le comportement peut se manifester en l’absence de stimulation extérieure (activité à vide)
