Modèle mathématique reproduisant une séquence homogène de nage chez un poisson larvaire

Pelletier, Martin (2010). Modèle mathématique reproduisant une séquence homogène de nage chez un poisson larvaire. Mémoire. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Département de biologie, chimie et géographie, 140 p.

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Résumé

La nage exécutée par les poissons a été estimée seulement par quelques mathématiciens
et de manière entièrement théorique. Aucune étu de n'a tenté de vérifier expérimentalement les
modèles théoriques de nage. Cette situation nous force à développer notre propre modèle
mathématique de nage qui peut reproduire une séquence de nage réelle, particulièrement chez
les larves de poissons. À notre connaissance, nous fournissons la première évaluation des
performances prédictives du modèle de nage qui fait autorité dans la littérature, soi t le modèle
des corps minces de Lighthill qui est décrit à partir des années 1960. Les résultats démontrent
que la précision de notre modèle est supérieure à l'équ ation de nage proposée par Lighthill.
Notre approche inductive utili sée dans la reproduction d'un mouvement de nage à partir
d' une séquence ordonnée de postures est innovatrice. La nage des alevins d' Omble chevalier
(Salvelinus alpinus) de 94 jours post-éclosion est filmée, numéri sée par des coordo nnées et
traitée afin d'obtenir les paramètres du modèle mathématique qui reproduit ensuite le
mouvement. Le modèle est développé par des ajustements successifs de la précision, ce qui
représente une approche différente au _m odèle de Lighthill. Le nouveau modèle de nage est
testé à l'aide de 19 séquences de nage en provenance de qu atre indi vidus pour deux régimes de
nage. La précision, la facili té d' utilisation, l'adaptation et la rob ustesse sont démontrées.
Même si le modèle est testé sur une base restreinte, les résultats portent à croire que le modèle
peut s'appliquer plu s généralement. Maintenant que le modèle est développé, il pourra
certainement servir à comparer des individus, des groupes et des espèces.
En plus de fo urnir des informations quantitatives, le modèle mathématique de nage que
nous proposons permet de réaliser une association entre les paramètres mathématiques et les
paramètres biologiques. Les interprétations biologiques relevées à partir du modèle
démontrent sa capacité à détecter des comportements inattendus chez les alevi ns d'Omble
chevalier. Le nouveau modèle permet d'identifier les paramètres de nage qui jouent le rôle
d'accélér ateur , de gouvernail, de changement de vitesse ainsi que le modèle de l'espèce.
En plus, un lien est fait entre les paramètres de l'équati on et le mode de nage utilisé par le
pOIsson.
Notre modèle représente une avancée parmi les approches concurrentes pour développer
des équations de nage qui quantifient le mouvement d'un animal. L'interprétation des
caractéristiques ondulatoires qui ont lieu sur le corps d' un poisson permet d' identifier les
habiletés et les stratégies développées par l'individu pour se déplace r efficacement dans l'eau.
Comprendre ces aspects permettra de mieux suivre l' évolution écomorphologique observée
dans la phylogénie des poissons.

Type de document :	Thèse ou mémoire de l'UQAR (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse :	Cloutier, Richard
Information complémentaire :	Mémoire présenté à l'Université du Québec à Rimouski comme exigence partielle du programme de maîtrise en gestion de la faune et de ses habitats.
Mots-clés :	Poisson Larve Modelisation Nage Modele Parametre Mathematique Biologique
Départements et unités départementales :	Département de biologie, chimie et géographie > Biologie
Déposé par :	DIUQAR UQAR
Date de dépôt :	22 mars 2012 20:11
Dernière modification :	22 mars 2012 20:11
URI :	https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/546

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