Acoustic communication in a cichlid fish : experimental analysis of the role and the structure of signals

Communication acoustique chez un poisson Cichlidé : analyse expérimentale du rôle et de la structure des signaux

Frédéric Bertucci (1)

1 ENES - Sensory Neuro-Ethology

Various species of fish are known to produce sounds in different social contexts suggesting an important communicative role of acoustic signals. The aim of this thesis is to study the structure and the function of sounds produced during aggressive interactions between males of the cichlid fish Metriaclima zebra. By means of playback experiments, the relative role of acoustic and visual cues during agonistic interactions is evaluated. The results show that aggressive behaviour is essentially based on visual stimuli. Acoustic stimuli alone never trigger aggression but modulate males' behavior by decreasing the high level of aggressiveness found when only the visual channel is present. A fine analysis of the structure of sounds produced during disputes shows that signals emitted by M. zebra encode information related to the size of the emitter. The individual signature remains poorly defined. In order to understand the decoding process of information by receivers, I set up a paradigm allowing to show that territorial males increase their territorial activity and approach loudspeakers in response to playbacks. Playback experiments using signals with artificially modified acoustic parameters suggest a large tolerance for temporal variations. This thesis thus participates to the comprehension of the biological function of acoustic communication in a fish. It calls for further studies concerning the transmitted information and its encoding process

De nombreuses espèces de poissons sont connues pour produire des sons dans différents contextes sociaux suggérant un rôle important des signaux acoustiques dans la communication. L'objectif de cette thèse est d'étudier la structure et la fonction des sons produits lors d'interactions agressives entre mâles chez le poisson cichlidé Metriaclima zebra. Grâce à des expériences de playback, le rôle relatif des indices acoustiques et visuels lors des interactions agonistiques est évalué. Les résultats montrent que les comportements agressifs reposent essentiellement sur des stimuli visuels. Les stimuli acoustiques seuls ne déclenchent jamais d'agression mais modulent le comportement des mâles en diminuant le niveau élevé d'agressivité observé lorsque le canal visuel est seul présent. Une analyse fine de la structure acoustique des sons produits pendant des conflits montre que les signaux émis par M. zebra codent des informations relatives à la taille de l'individu émetteur. La signature individuelle reste assez mal définie. Pour comprendre le décodage de l'information au niveau du poisson récepteur, j'ai mis au point un protocole de test permettant de constater que des mâles territoriaux augmentent leur activité territoriale et approchent le haut-parleur en réponse aux playbacks. Des expériences de playback utilisant des signaux aux paramètres acoustiques artificiellement modifiés suggèrent une grande tolérance des individus envers les variations temporelles. Cette thèse participe ainsi à la compréhension de la fonction biologique de la communication acoustique chez un poisson. Elle appelle de nouvelles études concernant les informations transmises et leur codage

Mots clés: Communication acoustique; Comportements agressifs; Cichlidés; Expériences de playback; Poissons; Signature individuelle; Information

Domaines: Biologie animale

Frédéric Bertucci. Communication acoustique chez un poisson Cichlidé : analyse expérimentale du rôle et de la structure des signaux. Biologie animale. Université Jean Monnet - Saint-Etienne, 2011. Français. ⟨NNT : 2011STET4023⟩. ⟨tel-00704750⟩