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De par son influence sur les réseaux d’interactions, la structure du nid façonne les comportements collectifs des sociétés d’insectes. À ce titre, l’entrée du nid est un lieu privilégié d’interactions et d’échange d’information entre les individus explorant l’environnement et ceux restant à l’intérieur du nid. L’objectif de cette thèse est d’étudier l’impact de la structure de l’interface entre le nid et l’environnement, en particulier le nombre d’entrées du nid, sur le comportement collectif d’une fourmilière lors de la récolte de nourriture. Pour cela, nous avons d’étudié la fourmi Myrmica rubra, une fourmi polygyne présentant des nids polydomiques aux multiples entrées. Nous avons d’abord montré que l’interface sociale de la colonie se compose de fourmis orientées vers l’entrée recevant davantage de contacts de la part des fourrageuses entrantes. Ces fourmis se situent dans les deux premiers centimètres de l’aire d’entrée, où celle-ci influence l’orientation et le comportement des ouvrières. De plus, cette interface sociale s’adapte à l’ouverture de nouvelles entrées via la réorientation d’ouvrières. Ensuite, nous avons comparé les dynamiques de recrutement vers une ressource (solution de saccharose 1M) lorsque les fourmis étaient logées dans des nids à une ou deux entrées. Une seconde entrée retarde la mobilisation des ouvrières et compromet l’émergence d’une piste chimique commune, réduisant la probabilité des recrues d’atteindre la ressource et diminuant la récolte globale de nourriture. Le nombre d’entrées du nid joue donc un rôle clé dans le transfert d’information entre fourrageuses et recrues. En outre, nous avons montré qu’une seconde entrée réduit les capacités des fourmis à discriminer entre deux ressources de qualité différente (solutions de saccharose 1M ou 0.1M). Alors que la mobilisation totale double dans les nids à deux entrées, les fourmis ont une probabilité plus faible d’atteindre une ressource. De plus, les fourrageuses se répartissent de mani, Doctorat en Sciences, info:eu-repo/semantics/nonPublished

Au cours de ce travail de thèse ont été développés des outils théoriques (simulation) et expérimentaux (tracking) d’investigation des mécanismes sous-jacents aussi bien aux phénomènes de choix collectifs d’exploitation de sources de nourriture qu’à la gestion collective de cette dernière lors de la constitution des stocks de nourriture au sein d’une colonie de fourmis. Un premier volet de mon travail a concerné l’influence des caractéristiques physiques de l’environnement extérieur à la colonie sur les choix collectifs des fourmis en termes d’exploitation de ressources alimentaires. A la sortie du nid, les fourmis montrent une nette préférence pour un chemin ascendant plutôt que descendant vers des sources de nourriture pourtant identiques. Ce choix s’explique notamment par un mécanisme de demi-tour au niveau individuel face à une pente descendante dont l’effet est renforcé par des feedbacks positifs inhérents au phénomène de recrutement. Les capacités d’orientation et d’intégration du parcours entre le nid et la source de nourriture ont également été testées. Un chemin menant du nid à la source de nourriture selon une trajectoire parfaitement rectiligne est largement plus emprunté qu’un chemin impliquant un angle (135°) à mi-parcours bien que la distance absolue entre le nid et les deux sources de nourriture soit identique. Ce choix est expliqué par des durées de trajets de retour au nid plus longues sur le chemin avec un angle que celles sur le chemin rectiligne, conséquence de désaccords entre la direction à emprunter pour retourner au nid et le phénomène d’intégration de chemin observé chez les fourmis. Un second volet de ma thèse a été consacré à l’étude des dynamiques et régulations à l’oeuvre au sein des phénomènes de dissémination collective et d’accumulation de nourriture au niveau intranidal. Ces questions ont été abordées par des méthodes d’analyses complémentaires mêlant des approches théoriques et expérimentales ayant permis d’établir les liens entres l, Doctorat en Sciences, info:eu-repo/semantics/nonPublished

In a patchy environment, how social animals manage conspecific and environmental cues in their choice of habitat is a leading issue for understanding their spatial distribution and their exploitation of resources. Here, we experimentally tested the effects of environmental heterogeneities (artificial shelters) and some of their characteristics (size and fragmentation) on the aggregation process of a common species of terrestrial isopod (Crustacea). One hundred individuals were introduced into three different heterogeneous set-ups and in a homogeneous set-up. In the four set-ups, the populations split into two aggregates: one large (approx. 70 individuals) and one smaller (approx. 20 individuals). These aggregates were not randomly distributed in the arena but were formed diametrically opposite from one another. The similarity of the results among the four set-ups shows that under experimental conditions, the environmental heterogeneities have a low impact on the aggregation dynamics and spatial patterns of the isopod, merely serving to increase the probability of nucleation of the larger aggregation at these points. By contrast, the regulation of aggregate sizes and the regular distribution of groups are signatures of local amplification processes, in agreement with the short-range activator and long-range inhibitor model (scale-dependent feedbacks). In other words, we show how small-scale interactions may govern large-scale spatial patterns. This experimental illustration of spatial self-organization is an important step towards comprehension of the complex game of competition among groups in social species., SCOPUS: ar.j, info:eu-repo/semantics/published

Les regroupements d'’animaux forment sans doute l’'un des plus fréquents comportements collectifs et peuvent considérablement varier en taille, en forme et en stabilité. Ces structures émergent souvent de processus simples d’'interattraction, basés sur l’'amplification d'’un signal d'’agrégation.Pour autant, la compréhension de la modulation des décisions collectives selon le contexte social et environnemental nécessite une approche globale et multifactorielle. En outre, la complexité du tissu liant les interactions individuelles, l’'environnement et les structures collectives en résultant reste encore mal connue.Les isopodes terrestres forment un groupe remarquable de crustacés terrestres particulièrement grégaires. Dans un premier volet de ce document, nous nous intéressons à la sensibilité de leur comportement d’'agrégation aux facteurs biotiques (densité de congénères, présence de différentes espèces) et abiotiques (luminosité, présence d’hétérogénéités environnementales). Dans un second volet, nous nous intéresserons aux valeurs adaptatives de leur comportement d’'agrégation, c'’est-à-dire aux bénéfices individuels tirés du groupe, notamment au regard de la dessiccation corporelle.Nos résultats montrent principalement que (1) l’'agrégation chez les isopodes terrestres est le fruit d'’un équilibre entre des préférences individuelles pour les hétérogénéités de l’'environnement et d’'une interattraction sociale. Particulièrement, (2) cette composante sociale se caractérise par une modulation des comportements individuels selon la taille du groupe :le temps passé dans l'’agrégat par chaque individu augmente avec le nombre de congénères suite à un effet synergique d’'attraction et de rétention des congénères. Cet effet est à la base des processus d'’amplification nécessaire à l’'émergence d'’un agrégat (3). Par ailleurs, (4) la forme sigmoïdale des fonctions mathématiques sous-jacentes conduisent à effet de seuil densité-dépendant, impliquant un nombre minimum d’'in, Doctorat en Sciences, info:eu-repo/semantics/nonPublished

In this paper, we compare five different types of traps currently used in biodiversity studies to collect flying insects. Our aim is to evaluate the potentials and the limits of these traps in the assessment of insect biodiversity. Hence, we compared the diversity of insects caught by a malaise trap, a yellow pan trap, a blue pan trap, a suction trap and a light trap in six different lo- cations in Brussels. We showed that these traps caught nearly only insects: more than 98.3% of all collected organisms were insects. Only the blue pan trap caught, in higher proportions, other arthropods such as isopods or spiders. The Malaise trap was generally the most effective trap capturing the majority of Homoptera, Heteroptera, Psocoptera, Diptera, Trichoptera and Hy- menoptera. The yellow pan trap was often the second most effective trap particularly for Hy- menoptera, Diptera and Homoptera. Without surprise, the light trap caught nearly all Lepidoptera (Heterocera). Some combinations of two different traps were very effective. However, none of these combinations were the most effective for all families of insects. Moreover, the combination of the two most effective traps (Malaise and yellow pan traps) was not the best combination. We discuss about the effectiveness of traps and the usefulness of their association. Finally, we raise the particular case of urban environment which needs the use of discreet traps., info:eu-repo/semantics/published

FLWIN, info:eu-repo/semantics/published

Vectors of aggregation are well known for some arthropod species, but not for many others. We aimed to describe larval aggregation (experiment 1) in the carrion fly, Lucilia sericata (Diptera: Calliphoridae), and to investigate the effect of food and conspecifics on larval behaviour (experiment 2). In experiment 1, 40 larvae were placed in a petri dish with a homogeneous diet for 30. min, 1. h, 3. h, 5. h or 24. h. This experiment demonstrated for the first time under controlled conditions the active aggregation of L.sericata larvae. The results indicate that the aggregation took place quickly and was reinforced with time. After only 3. h, one main aggregate comprising a majority of individuals was observed. These results also highlight the likely use by necrophagous larvae of a signal left by conspecifics as an aggregation vector. In experiment 2, we used a video-tracking system to investigate whether such an aggregative signal exists. Fed and starved larvae were tracked for 5. min in a circular area with each half marked with a different signal combination. The time spent in the signal zones, the distance travelled, the velocity, the time at the stop and the number of stops in each zone were measured. The larvae were significantly retained by a signal (mark) left by conspecifics. Together, the results of this study demonstrate the existence of a contact and/or odour-mediated signal involved in the aggregative behaviour of necrophagous larvae. © 2013 The Association for the Study of Animal Behaviour., SCOPUS: ar.j, info:eu-repo/semantics/published

In the animal kingdom, living in group is driven by a tradeoff between the costs and the benefits of this way of life. This review focuses especially on the benefits of aggregation and crowding in woodlice (Crustacea: Isopoda: Oniscidea). Indeed, woodlice are well known to live in groups. Their aggregation behavior, as described in the early works of Allee, is regarded as a mechanism to prevent desiccation to which woodlice are extremely sensitive. However, it is now clear that there are additional benefits to aggregation in woodlice. Hence, this review addresses not only the limitation of water loss as the main factor explaining aggregation patterns, but also alternative explanations as reduction of oxygen consumption, increase in body growth, biotic stimuli for reproduction, better access to mates, possible shared defenses against predators, promotion of coprophagy as a secondary food source, sheltering behavior and the acquisition of internal symbionts. In addition, we place woodlice in the context of a terrestrialization process and propose that woodlice-the only suborder of Crustacea almost entirely composed of strictly terrestrial species-are a model taxon for studying the evolution of sociality through the transition from water to land. Further, we discuss other ultimate causes of aggregation preserved in terrestrial isopods in light of those explained in aquatic isopods and under the concept of exaptation. This knowledge could help understand, in this and other taxa, how the spatial closeness between conspecifics may promote the colonization of new environments and nonphysiological responses to climatic constraints. © 2013 International Union for the Study of Social Insects (IUSSI)., SCOPUS: re.j, info:eu-repo/semantics/published

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SPECIAL ISSUE, info:eu-repo/semantics/published

En milieu naturel, la vie en société implique que de nombreuses actions, activités ou décisions soient réalisées en groupe. Dans la littérature, nous retrouvons un certain nombre de définitions concernant ces décisions collectives, mais très peu de travaux se sont intéressés aux mécanismes gouvernant l'apparition de ces formes de coopération. En particulier, l'étude d'espèces d’arthropodes sociaux ou grégaires a été délaissée au profit des espèces eusociales et des groupes de vertébrés. Ce travail de thèse repose sur un ensemble d'expériences et de modélisations destinées à approfondir notre compréhension des mécanismes gouvernant les décisions collectives chez les insectes grégaires. Pour mener à bien ce travail, nous avons quantifié les réponses individuelles et collectives chez la blatte Periplaneta americana, dans un milieu caractérisé par la présence de sites de repos (de qualité identique ou différente). Il s'agit de comprendre et de caractériser les différentes dynamiques qui, sur base des préférences individuelles pour les différents sites de repos et des interactions sociales, permettent à l'échelle de la population l'émergence d’un choix collectif, et au niveau individuel, à l’exploitation optimale de son environnement. Nos résultats ont montré que malgré l'absence de communication ou de perception à longue distance (ex :orientation visuelle, phénomènes de suivi de piste), sans comparaison ni connaissance parfaite du milieu (ex :la localisation et le nombre d’abris ou de congénères) les blattes sont capables de discriminer collectivement entre des alternatives spatialement dispersées et de faire le meilleur choix (associé au maintien de la cohésion). Ce phénomène de choix collectif est un sous-produit des différentes dynamiques agrégatives gouvernées par les compétitions entre processus d’amplification et permet au groupe de résoudre un problème qui est au-dessus des capacités individuelles. Dans nos expériences, cela se manifeste par une doubl, Doctorat en Sciences, info:eu-repo/semantics/nonPublished

n°e17389., info:eu-repo/semantics/published

Exploration allows animals to discover food resources, detect competitors and update their general knowledge of the habitat surroundings. Although the vital importance of exploration, its functional and proximal complexity is often underestimated. In this article, we study the exploring activities of Lasius niger, an aphid-tending ant species that has frequently to face fluctuations in honeydew availability. We study how foragers adjust collectively their exploration strategy to starvation to evidence the mechanisms involved in the adjustment of exploration to the food needs. We also study the social interactions between explorers and nestmates in order to enlighten the individual mechanisms regulating the exploring strategies according to starvation. Our experiments showed that the proportion of nestmates leaving the nest increases twofold after a prolonged starvation of 8 d. Highly starved scouts do not trigger the departure of nestmates by a direct physical contact (antennation) and do not trigger the departure by laying a trail pheromone as they do to recruit nestmates to a food resource. After long starvation periods, higher nestmates mobilisation seems to be based on their increased motivation to leave the nest and explore a new area. This study of social interactions has deciphered the importance of the role allocated to each behavioural group during boosted exploration. © 2010 Blackwell Verlag GmbH., IF:2.02, SCOPUS: ar.j, FLWIN, info:eu-repo/semantics/published

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I.F:1.48, info:eu-repo/semantics/published

Sur invitation, info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Doctorat en Sciences, info:eu-repo/semantics/nonPublished

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CI:1.64, info:eu-repo/semantics/published

Actes du Colloque Annuel "Insectes Sociaux", édité par l'Union Internationale pour l'Étude des Insectes Sociaux, sous la direction de François-Xavier Dechaume Moncharmont et Minh-Hà Pham-Delegue. 50e anniversaire. 16-18 septembre 2002., info:eu-repo/semantics/published

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