Effets des mouvements, des comportements alimentaires et de la témérité d'un prédateur territorial sur une communauté de proies

Clermont-Beaudoin, Jeanne (2023). Effets des mouvements, des comportements alimentaires et de la témérité d'un prédateur territorial sur une communauté de proies. Thèse. Rimouski, Université du Québec à Rimouski, Département de biologie, chimie et géographie, 193 p.

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Résumé

RÉSUMÉ : La prédation joue un rôle central dans les processus écologiques. En plus d'affecter la croissance des populations de proies par mortalité directe, les mouvements des prédateurs génèrent un paysage du risque de prédation qui influence la composition et la structure des communautés. Plus spécifiquement, les proies répondent à leur perception du risque en modifiant leurs comportements, et ces changements phénotypiques peuvent ultimement influencer leur aptitude phénotypique et la dynamique de leurs populations. Les mécanismes qui génèrent les effets du risque de prédation sur les populations de proies sont cependant peu compris. En plus de leurs déplacements dans l'habitat, des caractéristiques propres aux prédateurs peuvent également influencer la répartition spatiale du risque de prédation. Notamment, la territorialité chez une espèce prédatrice pourrait influencer les patrons de chasse des individus prédateurs dans leur domaine vital, lorsqu'ils tentent d'éviter d'interagir avec leurs conspécifiques. Également, les individus prédateurs peuvent montrer des différences interindividuelles constantes dans certains traits comportementaux, comme la témérité. Puisque la témérité d'un prédateur peut influencer sa capacité à acquérir des proies, celle-ci pourrait influencer le paysage du risque de prédation. Ainsi, la compréhension des conséquences de la prédation sur une communauté animale nécessite l'étude des comportements des prédateurs, puisque ces derniers influencent directement la répartition du risque de prédation. L'objectif principal de cette thèse de doctorat est d'évaluer comment l'activité des prédateurs influence le risque de prédation et les comportements des proies, et d'explorer comment la territorialité et la personnalité des prédateurs influencent la répartition du risque de prédation. J'ai étudié les comportements du renard arctique, un prédateur actif qui chasse en se déplaçant et qui agit comme prédateur principal pour la majorité des proies à l'île Bylot au Nunavut (Canada). Au Chapitre 1, grâce au suivi GPS des mouvements des renards arctiques, j'ai développé un paysage de l'activité des prédateurs et montré son effet sur le paysage du risque de prédation. Je montre ensuite comment la variation spatiale dans l'intensité d'utilisation de l'espace de ce carnivore influence les comportements anti-prédateurs et la répartition de multiples espèces de proies. Ces résultats montrent les mécanismes qui régissent les effets du risque de prédation sur les populations de proies, et permettent de mieux comprendre comment le risque de prédation structure les communautés animales. Au Chapitre 2, j'ai développé une classification des comportements des renards à partir de données d'accélérométrie, permettant de déterminer où et quand les renards adoptent des comportements associés à la prédation. Il demeure difficile d'identifier les évènements de prédation de prédateurs actifs se nourrissant de petites proies à partir de données télémétriques. La classification des données d'accélérométrie est donc une avancée méthodologique offrant un grand potentiel scientifique, en permettant ultimement de caractériser plus précisément la répartition du risque de prédation qui résulte de l'activité des prédateurs. Au Chapitre 3, j'ai montré que les interactions entre renards utilisant des domaines vitaux voisins influencent les comportements de prédation des renards non territoriaux, dont les domaines vitaux chevauchent ceux de leurs voisins territoriaux. Je montre ainsi comment les renards utilisent différentes tactiques comportementales pour sécuriser des ressources, soit la territorialité ou l'ajustement des comportements de prédation à la probabilité de rencontrer un voisin. La présence d'individus non territoriaux pourrait également influencer la répartition du risque de prédation en créant des zones ou la densité de prédateurs est plus élevée que la moyenne. Au Chapitre 4, j'ai évalué la présence de différences interindividuelles dans la témérité des renards arctiques et identifié une variable écologique qui pourra t favoriser le maintien de ces différences. J'ai trouvé que l'abondance de la proie principale des renards, les lemmings, influence la relation entre leur témérité et leur succès reproducteur, puisque lorsque les proies principales sont rares, seulement les renards les plus téméraires se reproduisent. Au contraire, quand les proies sont abondantes, tous les renards ont un grand nombre de jeunes. La force de la sélection qui agit sur la témérité pourrait donc dépendre de l'abondance des proies principales. En plus d'apporter des connaissances nouvelles sur les comportements des prédateurs, cette thèse montre que le risque de prédation est un important déterminant de la répartition et des comportements des proies d'une communauté, et met en lumière certains mécanismes qui régissent les effets de la prédation sur la biodiversité locale. -- Mot(s) clé(s) en français : accélérométrie, écologie spatiale, interactions prédateurs-proies, mouvements, paysage de la peur, personnalité, renard arctique (Vulpes lagopus), risque de prédation, succès reproducteur, territorialité. --
ABSTRACT : Predation plays a central role in ecological processes. The growth of prey populations and the composition and structure of communities are affected by direct killing of prey, and by the predation risk landscape that results from the movements of predators. More specifically, prey respond to their perception of risk by adjusting their behaviours, and such phenotypic responses can ultimately influence individual fitness and the dynamic of populations. Mechanisms leading to predation risk effects on prey populations however remain poorly understood. In addition to the movements of predators in their habitat, individual characteristics of predators also influence the distribution of predation risk. For example, territoriality in a predator species could influence the hunting behaviours of individuals in their home range, while they try to avoid interacting with conspecifics. Additionally, predators may show consistent among-individual differences in behavioural traits such as boldness. As predator boldness may influence prey acquisition rate, it could also influence the predation risk landscape. As such, the study of predator behaviours, which directly influence the distribution of predation risk, is a necessary step to better understand the consequences of predation on animal communities. The main objective of this thesis was to evaluate how the activity of predators influences predation risk and prey behaviours, and to explore how the territoriality and personality of predators influence the distribution of predation risk. I studied the behaviours of the Arctic fox, an active hunting predator that searches prey while moving, and that acts as the main predator of most of the prey on Bylot Island in Nunavut (Canada). In Chapter 1, I used GPS tracking of Arctic fox movements to develop a predator activity landscape and I showed that it was related to the predation risk landscape. I also showed how variation in the intensity of space use of this carnivore influenced anti-predator behaviours and distribution of multiple prey species. These results show mechanisms leading to predation risk effects in prey populations and allow to better understand how predation risk structures animal communities. In Chapter 2, I developed a behavioural classification of Arctic fox behaviours using accelerometry data, which allowed to determine where and when foxes used behaviours associated to predation. It remains difficult to identify the killing events of active hunting predators that feed on small prey using telemetry data. This classification of accelerometry data is thus a methodological advance that has great scientific potential, by allowing a more precise characterisation of the predation risk landscape that results from predator activities. In Chapter 3, I showed how interactions among foxes using neighbouring home ranges influenced the foraging behaviours of non-territorial foxes, whom home ranges overlap those of their territorial neighbours. I suggest that foxes may use different behavioural tactics to secure resources, either through territoriality or behavioural adjustments of foraging behaviours to the probability of encountering a neighbour. The presence of non-territorial individuals could also influence predation risk distribution by creating zones where predator density is higher than average. In Chapter 4, I evaluated the presence of among-individual differences in the boldness of Arctic foxes and identified an ecological variable that could favor the maintenance of such differences. I found that the abondance of fox main prey, lemmings, influenced the relation between fox boldness and reproductive success. Only foxes behaving boldly reproduced when main prey were scarce. On the contrary, when prey were abundant, all foxes had a large number of young. The force of selection acting on boldness could thus depend on the abondance of main prey items. In addition to bringing knew knowledge on predator behaviours, this thesis shows that predation risk in an important determinant of prey distribution and behaviours in vertebrate community, and highlights mechanisms that govern the effects of predation on local biodiversity. -- Mot(s) clé(s) en anglais : accelerometry, Arctic fox (Vulpes lagopus), landscape of fear, movements, personality, predation risk, predator-prey interactions, reproductive success, spatial ecology, territoriality.

Type de document :	Thèse ou mémoire de l'UQAR (Thèse)
Directeur(trice) de mémoire/thèse :	Berteaux, Dominique
Information complémentaire :	Thèse présentée comme exigence partielle du doctorat en biologie extensionné de l'Université du Québec à Montréal.
Mots-clés :	Interaction; Prédateurs; Proies; Écologie; Mœurs et comportement; Prédation (Biologie); Éthologie; Renard arctique; Vulpes lagopus; Comportement; Territorialité; Bylot, Île (Nunavut).
Départements et unités départementales :	Département de biologie, chimie et géographie > Biologie
Déposé par :	DIUQAR UQAR
Date de dépôt :	09 nov. 2023 16:53
Dernière modification :	09 nov. 2023 16:53
URI :	https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/2621

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