Environnement physique et environnement social : conséquences physiologiques de la sélection des habitats

Abstract

La sélection des habitats est un comportement important reliant des individus aux conditions environnementales de leur habitat. Elle est généralement étudiée pour faire des inférences sur les patrons de distribution des populations. Or, la sélection des habitats peut varier entre individus d’une même population et cette variation peut excéder la variation observée entre les populations. D’une part, si la sélection des habitats est adaptative, on peut supposer que les individus sélectionneront des habitats leur permettant de maximiser leur performance. D’autre part, les conditions environnementales dans les habitats peuvent affecter les performances individuelles, impliquant ainsi que la sélection des habitats peut avoir des conséquences physiologiques. Par ailleurs, l’environnement social peut influencer la performance physiologique des individus. L’objectif général de la thèse est l’étude des déterminants et des conséquences physiologiques de la sélection des habitats chez les poissons. Dans un premier temps, nous avons créé et comparé la capacité prédictive de modèles de sélection des habitats pour l’achigan à petite bouche Micropterus dolomieu intégrant la variabilité individuelle. Nos résultats ont démontré que l’intégration de la variabilité individuelle permettait d’identifier les variables influençant la sélection des habitats au niveau individuel, des groupes et de la population. Les modèles incluant les variables représentant la présence de refuges dans les habitats avaient un meilleur pouvoir prédictif que ceux qui ne les incluaient pas. Par ailleurs, des groupements d’individus présentant des similitudes dans leur sélection d’habitats ont été identifiés. Malgré tout, la variabilité dans la sélection des habitats entre les individus était nettement plus grande que la variabilité entre les groupes. Nous avons démontré que la présence de refuge était la variable la plus importante à considérer dans les modèles de sélection d’habitats pour les achigans à petite bouche. Nous avons ensuite investigué si la présence de refuge pouvait influencer différents traits métaboliques des achigans à petite bouche grâce à des expériences de respirométrie en laboratoire. La présence de refuge a diminué les taux métaboliques au repos (RMR) des achigans provenant d’un lac alors qu’il n’y a pas eu d’effet sur les achigans provenant d’une rivière. En considérant la position hiérarchique des individus, nous avons noté que les individus dominants avaient un temps de récupération plus court en présence de refuge alors que la présence de refuge n’a rien changé pour les individus soumis. Finalement, nous avons étudié si l’environnement social, en particulier la taille du groupe social, pouvait influencer l’estimation des taux métaboliques des poissons en présence ou en absence de refuge. Nous avons cette fois mené des expériences sur des vairons Phoxinus phoxinus, des poissons très sociaux. Les vairons gardés en petits groupes avaient des taux métaboliques plus élevés que ceux gardés en grands groupes. La présence de refuge a diminué les taux métaboliques indépendamment de la taille des groupes. Nos résultats ont démontré que la taille des groupes peut influencer les dépenses énergétiques des individus, ce qui souligne l'importance de comprendre le rôle des dynamiques sociales sur les variations dans les traits métaboliques. Les résultats de la thèse démontrent l’importance de tenir compte de l’environnement physique et de l’environnement social pour mieux comprendre les conséquences physiologiques de la sélection des habitats.

Habitat selection is an important behaviour that relates individuals to the environmental conditions in their habitat, and is generally studied to infer population-level patterns of distributions. Habitat selection varies among individuals and there is growing evidence that individual differences often exceed population differences in habitat selection. On the one hand, if habitat selection is adaptive, it could be hypothesized that individuals would select habitats that would maximize their fitness. On the other hand, environmental conditions in habitats can have physiological consequences, which can be amplified or masked by the social environment. Therefore, the general objective of this thesis was to better understand the determinants and physiological consequences of habitat selection. We created and compared the predictive capacity of habitat selection models for smallmouth bass Micropterus dolomieu integrating individual variability. Our results show that by integrating individual variability, we could identify variables influencing individual-, group-, and population-level habitat selection. Models that included variables referring to presence of shelter had the best predictive capacity. Further, we identified groups of individuals defined by their habitat selection. Nevertheless, variation in habitat selection among individuals was higher than that among groups. Presence of shelter was the main correlate of habitat selection for smallmouth bass. We then we tested whether presence of shelter could influence smallmouth bass metabolic traits estimated during respirometry trials. In presence of shelter, resting metabolic rates (RMR) were lower than in absence of shelter for smallmouth bass from a lake population. There was no difference in RMR for smallmouth bass from a river population. Further, dominant individuals showed reduced recovery time (RT) in presence of shelter, while no difference was observed in subordinate individuals. We investigated how social group size and availability of shelter could influence metabolic rate. This project was conducted on Eurasian minnow Phoxinus phoxinus, a highly social fish. Fish held in smaller groups had higher standard metabolic rate as compared to that of fish held in larger groups. Presence of shelter during respirometry trials was associated with reduced metabolic rates, regardless of group size fish were held in. Our results suggest that social group size may directly influence energy demands of individuals, highlighting the importance of understanding the role of group size on variations in physiological traits associated with energy expenditure. Our results highlight the importance of considering the physical and social environment to better understand the physiological consequences of habitat selection.