UPThèses

Breeding at the right time is a key-component of fitness, and requires flexible responses to environmental conditions and physiological state. However, the proximate mechanisms underlying this pattern remain poorly understood. This doctoral research aims to explore the hormonal mechanisms that mediate the onset of egg-laying in two polar seabirds, the blacklegged kittiwake and the snow petrel. First of all, a food-related stress during the pre-laying period allowed us to associate a late-breeding year with high levels of corticosterone (stress hormone) and with low levels of LH (luteinizing hormone that triggers reproduction). Moreover, an experimentally delayed breeding promoted an accentuated stress response, a decline of parental effort, and a high reproductive failure. Descriptive and experimental approaches supported the role of corticosterone in the individual adjustment of egg-laying dates and in the non-breeding decision, through the inhibition of LH release. However, this functional action of corticosterone differed between sex and between species. At last, we investigated the effects of age (7-45 years old) and senescence on the dynamics of corticosterone and LH, since very young and very old birds did not breed or bred late in the season. We discussed the possible hormonal orchestration of reproductive henology, as an interaction between environmental stress and individual state, in the theoretical framework of evolutionary strategies.

Peu de données sont actuellement disponibles sur les effets de l'âge sur les performances physiologiques et comportementales des animaux sauvages. Compte tenu de sa nature multifactorielle, il est délicat d'explorer les corrélats physiologiques et comportementaux de la sénescence en conditions naturelles sans mener une approche multidisciplinaire. Cette thèse de terrain constitue le premier travail multidisciplinaire abordant la question cruciale du vieillissement en conditions naturelles. Notre but est d'analyser simultanément les effets de l'âge sur la physiologie, les comportements de recherche alimentaire et le succès reproducteur chez deux 'modèles d'étude' du vieillissement : le Grand Albatros Diomedea exulans (2-48 ans ; île subantarctique de Crozet) et le Pétrel des Neiges Pagodroma nivea (7-46 ans ; Terre Adélie, Antarctique). Nous avons conduit des études transversales pour décrire les patrons de variation avec l'âge du comportement de recherche alimentaire, de la performance de reproduction et de nombreux marqueurs phénotypiques (associés au vieillissement chez l'Homme ou les animaux de laboratoire), tels que l'immunité, le stress oxydant, les défenses antioxydantes, les taux basaux de d'hormones, la réponse hormonale au stress et la réponse cardiaque au stress. Chez le Grand Albatros, nous avons détecté un effet de l'âge sur le comportement de recherche alimentaire, la réponse au stress et le succès reproducteur, mais pas sur les marqueurs basaux de l'immunité, du stress oxydant ou des taux hormonaux. Les vieux Albatros mâles ont des aires de pêche différentes de celles des mâles plus jeunes, sont moins actifs à la surface de l'eau, parcourent de plus grandes distances, et reviennent de mer avec des taux relatifs d'hormone de stress plus élevés que les jeunes. En revanche, aucun effet de l'âge été détecté sur la physiologie ou le comportement des femelles, suggérant que les patrons de variations avec l'âge sont propres à chaque sexe, comme chez l'Homme ou les animaux de laboratoire. En outre, l'examen des albatros non reproducteurs suggère que c'est en situation de contrainte que les patrons de variation avec l'âge des traits physiologiques s'expriment. Chez le Pétrel des neiges, aucun effet de l'âge n'a été détecté sur la réponse immunitaire humorale, sur l'augmentation des taux d'hormone de stress pendant la réponse immunitaire, sur la croissance ou la réponse au stress des poussins, suggérant qu'il est difficile de mettre en évidence des corrélats physiologiques de la sénescence chez cette espèce longévive. Dans l'ensemble, nos résultats suggèrent que (i) les niveaux de maintenance somatique restent élevés jusque dans la fin de vie chez les oiseaux longévifs, contrairement aux espèces peu longévives ; (ii) les traits phénotypiques associés aux comportements alimentaires pourraient être des facteurs proximaux du vieillissement en conditions naturelles ; (iii) le sexe est un paramètre majeur de la détermination des patrons de variation avec l'âge en conditions naturelles.