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L’exposition à des prédateurs accroît le volume du cerveau chez le guppy mâle

Les expériences vécues tôt dans la vie influeraient sur le développement du cerveau chez ce poisson
±ĘłÜ˛ú±ôľ±Ă©: 4 June 2018

Chez le guppy mâle exposé à des prédateurs, aussi bien à l’état sauvage qu’en captivité, le poids du cerveau est plus élevé que celui de ses congénères vivant dans un environnement relativement exempt de prédateurs, selon une nouvelle étude de recherche publiée dans la revue .

Des Ă©cologistes comportementaux de l’UniversitĂ©ĚýÎŰÎ۲ÝÝ®ĘÓƵ, Ă  MontrĂ©al, ont recueilli des guppys provenant de deux rivières du nord de Trinidad. Dans chaque cours d’eau, des guppys vivent en amont d’une chute, oĂą seules quelques espèces de petits poissons sont parvenues Ă  s’établir, ainsi qu’en aval de la chute, une zone peuplĂ©e de nombreux prĂ©dateurs, notamment le cichildĂ© brochet.

«ĚýLe guppy prĂ©sente un excellent modèle de recherche dans le domaine de l’鱹´Ç±ôłÜłŮľ±´Ç˛Ô, car cette espèce a colonisĂ© de nombreuses rivières isolĂ©es de Trinidad offrant diverses conditionsĚý», explique AdamĚýReddon, auteur principal de l’étude. «ĚýNous nous sommes tout particulièrement intĂ©ressĂ©s Ă  l’鱹´Ç±ôłÜłŮľ±´Ç˛Ô du cerveau chez ce poisson très rĂ©pandu sous l’angle de la menace de prĂ©dateurs.Ěý» Le professeurĚýReddon, qui Ĺ“uvre dĂ©sormais Ă  l’UniversitĂ© JohnĚýMoores de Liverpool, au Royaume-Uni, a collaborĂ© au projet Ă  titre de boursier postdoctoral au Laboratoire de SimonĚýReader, professeur de biologie Ă  l’UniversitĂ©ĚýÎŰÎ۲ÝÝ®ĘÓƵ.

Les chercheurs ont comparĂ© le poids relatif du cerveau des guppys vivant dans des milieux Ă  forte et Ă  faible prĂ©dation, et ils ont dĂ©couvert que, par rapport Ă  leur corps, le poids du cerveau des mâles prĂ©levĂ©s dans les milieux Ă  forte prĂ©dation Ă©tait en moyenne 17Ěý% plus Ă©levĂ© que celui des mâles d’habitats Ă  faible prĂ©dation situĂ©s dans le mĂŞme cours d’eau. En revanche, cette tendance n’a pas Ă©tĂ© observĂ©e chez les femelles.

Expérience en laboratoire

Afin de vérifier l’origine de ces résultats, les écologistes ont mené une expérience en laboratoire visant à exposer de jeunes guppys à des signaux de menace de prédation.

«ĚýLe cerveau est un organe très mallĂ©able, et les expĂ©riences vĂ©cues tĂ´t dans la vie peuvent en façonner le dĂ©veloppement. Nous voulions voir si l’effet de la prĂ©dation observĂ© chez les guppys mâles Ă  l’état sauvage pouvait ĂŞtre attribuable aux expĂ©riences vĂ©cues aux premiers stades de leur existence, prĂ©cise LauraĚýChouinard-Thuly, coauteure de l’étude et candidate au doctorat en biologie, Ă  l’UniversitĂ©ĚýÎŰÎ۲ÝÝ®ĘÓƵ.

Les poissons étaient exposés à la vue d’un prédateur vivant dans un aquarium adjacent durant cinq minutes à la fois, cinq fois par semaine au cours de leurs quarante-cinq premiers jours de vie. En outre, les chercheurs ont ajouté l’odeur de prédateurs ainsi qu’un signal d’alarme envoyé par des guppys. D’autre part, les guppys du groupe témoin ont été soumis à la vue et à l’odeur de poissons non prédateurs.

Cette expĂ©rience a Ă©galement rĂ©vĂ©lĂ© que les mâles exposĂ©s aux signaux de prĂ©dation durant leur dĂ©veloppement prĂ©sentaient un cerveau 21Ěý% plus lourd que celui des individus du groupe tĂ©moin. Rien n’indique que l’exposition aux signaux de prĂ©dation ait influĂ© sur la masse cĂ©rĂ©brale relative des femelles guppys.

Avantages possibles

Les poissons mâles affichent des couleurs vives et sont plus attrayants pour les prédateurs. Or, les résultats de l’étude laissent croire que la taille accrue du cerveau par rapport au corps procure un avantage face à la menace de prédation, permettant possiblement au poisson de mieux détecter les prédateurs, d’apprendre leur comportement et d’y réagir.

Le cerveau consomme beaucoup d’énergie, c’est pourquoi son volume est généralement établi en fonction des besoins de l’animal en matière de survie et de reproduction. La taille des femelles guppys est de deux à dix fois plus grande que celle des mâles, et elles ont tendance à vivre plus longtemps. Étant donné que les femelles adoptent une stratégie de reproduction lente et constante, les inconvénients associés à la production et à l’entretien d’un tissu cérébral volumineux pourraient être amplement compensés par des bienfaits soutenus, tandis que les mâles n’en retireraient des avantages qu’en situation de menace de prédation.

«ĚýComparativement aux mâles, les femelles guppys possèdent un plus gros cerveau par rapport Ă  la taille de leur corps. Les rĂ©sultats de notre Ă©tude indiquent que le volume cĂ©rĂ©bral des mâles n’augmente que s’il peut leur confĂ©rer un avantageĚý», mentionne le professeurĚýReader. «ĚýÉvidemment, il nous faudra maintenant Ă©tablir quelles portions du cerveau prennent de l’expansion et quels sont les effets sur le comportement.Ěý»

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PHOTO: Guppys de type sauvage dans un aquarium avec deux femelles Ă  gauche et trois mâles (notez leur taille plus petite et des taches de couleur orange) vers la droite. CRÉDIT: Laura Chouinard-Thuly / UniversitĂ© ÎŰÎ۲ÝÝ®ĘÓƵ

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Ce projet de recherche a été financé par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et la Fondation canadienne pour l’innovation.

L’article «ĚýWild and laboratory exposure to cues of predation risk increase relative brain mass in male guppiesĚý», par AdamĚýReddon, LauraĚýChouinard-Thuly, IoannisĚýLeris et SimonĚýReader (2018), sera publiĂ© dans la revue Functional Ecology le 5ĚýjuinĚý2018 et sera accessible.

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Personne-ressourceĚý:

ProfesseurĚýSimonĚýReader
simon.reader [at] mcgill.ca
Ěý

Chris Chipello
Service des relations avec les mĂ©dias, UniversitĂ©ĚýÎŰÎ۲ÝÝ®ĘÓƵ
514Ěý398-4201
christopher.chipello [at] mcgill.ca


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