Ecologie comportementale – Optimalité p1
OPTIMALITE
I- Compromis et optimalité
Exemple des mésanges charbonnières : combien d’œufs produire ?
D’après les observations : 8-9 œufs par nids.
Plus il y a de poussins dans une ponte, plus ils sont légers. Il y a donc un compromis entre le nombre
de jeunes produits et leur poids. Mais plus ils sont lourds, plus le taux de survie est élevé.
Compromis entre nombre et survie des jeunes.
Pression de sélection : contre sélection des grandes nichées.
Tester la relation : observation de la taille de ponte puis recapture des jeunes (approche
expérimentale).
La taille de ponte optimale pour le taux de survie est de 10. Or le plus souvent il y a 8 jeunes.
Pourquoi cet écart ?
Si on n’oblige rien, les femelles peuvent pondre 10 œufs/nid mais cela leur coûte en termes de
survie.
Compromis entre reproduction et survie.
Etude interspécifique : plus de reproduction annuelle engendrerait moins de survie.
Hypothèse
Compromis entre survie et adulte et taille de ponte
Permet d’expliquer la différence.
, Ecologie comportementale – Optimalité p2
II- Contraintes physiologiques
Exemple du régime alimentaire du spermophile (petits écureuils).
Ils doivent optimiser leurs besoins énergétiques en trouvant le compromis entre l’herbe et les autres
plantes en fonction de leur capacité de digestion et du temps qui leur est disponible.
III- Distribution idéale libre
Exemple des épinoches et cichlides dans un milieu hétérogène.
- Situation 1 : un patch, n animaux.
Le rendement diminue avec le nombre croissant de compétiteurs.
- Situation 2 : plusieurs patchs, riche ou pauvre, n animaux.
Un animal aura intérêt à aller dans un patch pauvre s’il y est seul plutôt que dans un patch riche où le
nombre de compétiteurs sera important.
On s’attend à ce que les compétiteurs ajustent leur distribution de sorte que leur rendement soit le
même et soit maximal pour tous.
2 cas d’étude :
- 6 épinoches, choix entre 2 patchs.
Ils mangent tous une daphnie/min.
Distribution Idéale Libre (IFD : Ideal Free Distribution) : libre car les animaux peuvent choisir, idéale
car ils disposent des l’information complète.
3 prédictions testables de l’IFD :
- nombre de consommateurs = k (quantité de nourriture)
- consommation égale des deux côtés
- mortalité des proies égales des deux côtés.
, Ecologie comportementale – Optimalité p3
- Cichlidés
Il y a un excès d’individus dans la parcelle pauvre.
- pour se rendre compte, ils doivent rester dans la parcelle pauvre
OU – ne se rendent pas compte de la différence
OU – certains restent dans un milieu et d’autres testent et bougent constamment
OU – capacité compétitrice inégale : répartition des capacités compétitives et non des individus.
L’IFD est un bon modèle de base (H0) contre lequel tester les résultats expérimentaux.
S’il y a non concordance (rejet de H0), c’est le point de départ de nouvelles recherches.
IV- Introduction à l’allocation au sexe
Quel sexe choisir ?
Approche du modèle de Trivers et Willard (1973).
Une espèce polygyne est une espèce chez laquelle un mâle se reproduit avec plusieurs femelles et
d’autres mâles ne se reproduisent pas du tout.
SR mâles >> SR femelles
Les mâles sont contraints par des combats.
Chez ces espèces, il est plus important d’être en bonne condition pour un mâle que pour une
femelle.
Si : - condition de la mère influence les conditions des descendants au sevrage
- condition au sevrage influence les conditions à l’âge adulte
- condition a plus d’influence sur le SR des mâles.
Des mères en bonne condition devraient produire plus de fils, et celles en mauvaise condition plus de
filles.
Cas d’école : Cerf de l’île de Rom
Le rang social (interactions gagnées et perdues, corrigé par l’âge) est une bonne mesure de la
condition donc des capacités d’investissement.
Cette hypothèse a été confirmée chez le cerf.
Les femelles dominantes sont en meilleure condition et produisent plus de mâles.
Mais il existe une grande variabilité interspécifique et intraspécifique chez les ongulés.
V- Théorème de la valeur marginale
Exemple de l’étourneau
Combien de temps rester dans un patch ?
Trouver la charge optimale à chaque voyage.
Dilemme :
- petite charge, donc quitter revient à faire plus de voyages.
Coûts : perte de temps et d’énergie
Bénéfices : taux de capture supérieur.
- grande charge, donc quitter tard et faire moins de voyages.
Coûts : taux de capture inférieure
Bénéfices : gains de temps et d’énergie.
But : maximiser le temps et l’énergie.
OPTIMALITE
I- Compromis et optimalité
Exemple des mésanges charbonnières : combien d’œufs produire ?
D’après les observations : 8-9 œufs par nids.
Plus il y a de poussins dans une ponte, plus ils sont légers. Il y a donc un compromis entre le nombre
de jeunes produits et leur poids. Mais plus ils sont lourds, plus le taux de survie est élevé.
Compromis entre nombre et survie des jeunes.
Pression de sélection : contre sélection des grandes nichées.
Tester la relation : observation de la taille de ponte puis recapture des jeunes (approche
expérimentale).
La taille de ponte optimale pour le taux de survie est de 10. Or le plus souvent il y a 8 jeunes.
Pourquoi cet écart ?
Si on n’oblige rien, les femelles peuvent pondre 10 œufs/nid mais cela leur coûte en termes de
survie.
Compromis entre reproduction et survie.
Etude interspécifique : plus de reproduction annuelle engendrerait moins de survie.
Hypothèse
Compromis entre survie et adulte et taille de ponte
Permet d’expliquer la différence.
, Ecologie comportementale – Optimalité p2
II- Contraintes physiologiques
Exemple du régime alimentaire du spermophile (petits écureuils).
Ils doivent optimiser leurs besoins énergétiques en trouvant le compromis entre l’herbe et les autres
plantes en fonction de leur capacité de digestion et du temps qui leur est disponible.
III- Distribution idéale libre
Exemple des épinoches et cichlides dans un milieu hétérogène.
- Situation 1 : un patch, n animaux.
Le rendement diminue avec le nombre croissant de compétiteurs.
- Situation 2 : plusieurs patchs, riche ou pauvre, n animaux.
Un animal aura intérêt à aller dans un patch pauvre s’il y est seul plutôt que dans un patch riche où le
nombre de compétiteurs sera important.
On s’attend à ce que les compétiteurs ajustent leur distribution de sorte que leur rendement soit le
même et soit maximal pour tous.
2 cas d’étude :
- 6 épinoches, choix entre 2 patchs.
Ils mangent tous une daphnie/min.
Distribution Idéale Libre (IFD : Ideal Free Distribution) : libre car les animaux peuvent choisir, idéale
car ils disposent des l’information complète.
3 prédictions testables de l’IFD :
- nombre de consommateurs = k (quantité de nourriture)
- consommation égale des deux côtés
- mortalité des proies égales des deux côtés.
, Ecologie comportementale – Optimalité p3
- Cichlidés
Il y a un excès d’individus dans la parcelle pauvre.
- pour se rendre compte, ils doivent rester dans la parcelle pauvre
OU – ne se rendent pas compte de la différence
OU – certains restent dans un milieu et d’autres testent et bougent constamment
OU – capacité compétitrice inégale : répartition des capacités compétitives et non des individus.
L’IFD est un bon modèle de base (H0) contre lequel tester les résultats expérimentaux.
S’il y a non concordance (rejet de H0), c’est le point de départ de nouvelles recherches.
IV- Introduction à l’allocation au sexe
Quel sexe choisir ?
Approche du modèle de Trivers et Willard (1973).
Une espèce polygyne est une espèce chez laquelle un mâle se reproduit avec plusieurs femelles et
d’autres mâles ne se reproduisent pas du tout.
SR mâles >> SR femelles
Les mâles sont contraints par des combats.
Chez ces espèces, il est plus important d’être en bonne condition pour un mâle que pour une
femelle.
Si : - condition de la mère influence les conditions des descendants au sevrage
- condition au sevrage influence les conditions à l’âge adulte
- condition a plus d’influence sur le SR des mâles.
Des mères en bonne condition devraient produire plus de fils, et celles en mauvaise condition plus de
filles.
Cas d’école : Cerf de l’île de Rom
Le rang social (interactions gagnées et perdues, corrigé par l’âge) est une bonne mesure de la
condition donc des capacités d’investissement.
Cette hypothèse a été confirmée chez le cerf.
Les femelles dominantes sont en meilleure condition et produisent plus de mâles.
Mais il existe une grande variabilité interspécifique et intraspécifique chez les ongulés.
V- Théorème de la valeur marginale
Exemple de l’étourneau
Combien de temps rester dans un patch ?
Trouver la charge optimale à chaque voyage.
Dilemme :
- petite charge, donc quitter revient à faire plus de voyages.
Coûts : perte de temps et d’énergie
Bénéfices : taux de capture supérieur.
- grande charge, donc quitter tard et faire moins de voyages.
Coûts : taux de capture inférieure
Bénéfices : gains de temps et d’énergie.
But : maximiser le temps et l’énergie.
