Acclimatation hivernale chez un petit endotherme : la mésange à tête noire (Poecile atricapillus)

Petit, Magali (2015). « Acclimatation hivernale chez un petit endotherme : la mésange à tête noire (Poecile atricapillus) » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en biologie.

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Résumé

Les changements globaux sont associés à une augmentation de la stochasticité de l'environnement pouvant affecter la phénologie, la démographie et la variabilité génétique des espèces. La flexibilité phénotypique permet aux organismes d'ajuster leur phénotype à court terme, ce qui devrait leur conférer une certaine capacité à affronter les fluctuations environnementales. Dans ce contexte, il est donc important d'étudier la capacité de réponse des individus aux variations de leur environnement afin de comprendre l'effet des changements environnementaux sur la dynamique des populations. Cependant, nous manquons d'étude en conditions naturelles sur la capacité d'ajustements à court terme de paramètres physiologiques chez les endothermes. Avec cette thèse de doctorat, nous avons utilisé une population de mésanges à tête noire (Poecile atricapillus) résidant au Québec pour étudier les ajustements hivernaux du métabolisme de base (BMR) et de la capacité thermogénique maximale (Msum) en conditions naturelles. Plus particulièrement, les objectifs de cette thèse étaient de mettre en évidence 1) les patrons d'ajustements du BMR et du Msum (chapitre 1), 2) la relation entre les conditions météorologiques et la performance métabolique (chapitre 2), 3) l'effet de la composition corporelle sur le BMR et le Msum (chapitres 3 et 4) et 4) le lien entre le phénotype hivernal et la valeur sélective (chapitre 5). Avec le chapitre 1, nous avons observé, pour la première fois en milieu naturel, qu'un oiseau de petite taille est capable d'ajuster son métabolisme hivernal à court terme. Nos résultats ont montré une augmentation hivernale du BMR (6%) et du Msum (34%) et ont révélé un découplage temporel entre ces deux paramètres. Alors que l'augmentation du BMR ne commençait qu'en novembre pour revenir à un niveau estival dès mars, le Msum commençait à augmenter dès la fin de l'été et restait élevé en mars. Ce décalage temporel entre BMR et Msum suggère que les deux paramètres métaboliques répondent à des contraintes hivernales différentes. Avec le chapitre 2, nous avons décrit, pour la première fois chez une espèce aviaire en liberté, les normes de réaction du BMR et du Msum en fonction du gradient naturel des conditions météorologiques. Les résultats ont révélé que le métabolisme de base différait entre les individus et était faiblement et négativement relié à la température minimale. Quant à la capacité thermogénique, nos données ont montré que les mésanges ajustaient leur Msum avec la température minimale selon une courbe sigmoïde, augmentant linéairement entre 24°C et -10°C, et avec l'humidité absolue selon une courbe en U. Ces résultats impliquent que les coûts de maintenance seraient surtout individu-dépendants et ne seraient que faiblement influencés par les conditions météorologiques alors que la capacité thermogénique serait, au contraire, principalement liée aux conditions météorologiques, notamment la température. Avec le chapitre 3, en manipulant la taille des muscles par un protocole de réduction de surface alaire, nous avons démontré, pour la première fois en milieu naturel, le lien de cause à effet entre la taille des muscles pectoraux et la capacité thermogénique maximale. Nos résultats ont aussi montré que le Msum était positivement corrélé à l'hématocrite. Cette étude démontre que chez un oiseau de petite taille en conditions naturelles, la thermogénèse par frissonnement est supportée par les muscles pectoraux et probablement par la capacité de transport de l'oxygène. Le chapitre 4 nous a permis d'étudier le lien entre la variation de masse des tissus et les ajustements du BMR et du Msum au cours de l'année. Nos résultats ont montré que 64% de la variation annuelle du Msum était expliquée par les changements de masse des muscles et des organes cardio-pulmonaires alors que 35% de la variabilité annuelle du BMR était liée à la masse des muscles squelettiques et des organes excréteurs (foie + reins). Finalement, les résultats du chapitre 5 ont montré que, chez un petit passereau résident, la survie intra-hivernale était liée au Msum suivant une courbe sigmoïde alors que la survie à long terme était indépendante du phénotype hivernal. Cette étude met en évidence, pour la première fois chez une population naturelle d'oiseaux, une relation positive entre le métabolisme hivernal et la valeur sélective. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : flexibilité phénotypique, endotherme, acclimatation hivernale, performance métabolique, oiseau, métabolisme de base, capacité thermogénique maximale.

Type: Thèse ou essai doctoral accepté ()
Informations complémentaires: La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur.
Directeur de thèse: Vézina, François
Mots-clés ou Sujets: Flexibilité phénotypique / Acclimatation / Adaptation au froid / Hiver / Mésange à tête noire / Métabolisme basal / Thermorégulation
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département des sciences biologiques
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 31 août 2016 18:13
Dernière modification: 31 août 2016 18:13
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/8767

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