Exploring the mechanisms underlying social transition during ontogeny in the spider Agelena labyrinthica
Exploration des mécanismes à l'origine de la transition sociale au cours de l'ontogénèse chez l'araignée Agelena labyrinthica
Résumé
Sociality, which represents a crucial step in the evolution of the complexity of living systems, has evolved repeatedly in vertebrates and invertebrates. Sociality covers an incredible variety of forms, from transitory groupings of usually solitary individuals to species living in integrated societies, called eusocial species. Although the transition to eusociality is still of great interest, this type of social organisation is not representative of the diversity of social forms in invertebrates. It is therefore necessary to identify the common features of all forms of social life in order to understand the origins of permanent sociality. The study of species with a transient social life is of particular interest, since in these species, juveniles live together for varying lengths of time, then disperse to live on their own. From a distal perspective, the ontogenic variations in social behaviour is probably accompanied by a change in the costs and benefits of group living. From a proximal point of view, the mechanisms that trigger the transition from a temporary and non-facultative social lifestyle to a solitary life are not yet understood. Spiders are a relevant model for understanding social transitions, as all spider species (>51,500) exhibit a transient social phase: juveniles are gregarious and tolerants, then become solitary and aggressive as adults (except for 20 spider species that remain social throughout their lives). Previous work has shown that the social isolation that results from the natural dispersion of spiders triggers their aggression. The main objectives of my thesis were therefore to examine the communication modalities involved in maintaining social tolerance in the solitary spider Agelena labyrinthica, and to characterise the impact of social isolation on the perception and integration of social signals. By manipulating the social context during ontogeny in juveniles, we demonstrated the existence of an ontogenetic development of aggressiveness, revealed the existence of metabolomic differences according to the social context, showed that the onset of cannibalism does not result from a reduction in energy reserves, demonstrated that social tolerance can be restored after moulting, and finally observed that the maintenance of tolerance requires the perception of a signal emitted by a living spider. Through various behavioural approaches, this thesis suggests that the communication change underlying the decline of social tolerance in spiderlings involved a change in the perception and/or interpretation of communication signals by isolated individuals.
La socialité, qui représente une étape cruciale dans l'évolution de la complexité des systèmes vivants, a évolué à plusieurs reprises chez les vertébrés et les invertébrés. Elle regroupe une diversité de formes allant des regroupements temporaires d'individus, à des sociétés hautement intégrées appelées eusociales. Bien que la transition vers l'eusocialité suscite toujours un grand intérêt, ce type d'organisation sociale n'est pas représentatif de la diversité des formes de vie sociale chez les invertébrés. Ainsi il est nécessaire d'identifier les caractéristiques communes à toutes les formes de vie sociale pour comprendre les origines de la socialité permanente. L'étude des espèces présentant une vie sociale transitoire revêt un intérêt particulier puisque chez ces espèces, les juvéniles vivent ensemble pendant des périodes plus ou moins longues avant de se disperser pour mener une vie solitaire. D'un point de vue distal, les variations ontogéniques du comportement social sont vraisemblablement accompagnées d'un changement dans les coûts et les avantages associés à la vie en groupe. D'un point de vue proximal, les mécanismes qui déclenchent la transition d'un mode de vie social temporaire à une vie solitaire demeurent encore à élucider. Les araignées constituent un modèle pertinent pour aborder l'étude des transitions sociales, car toutes les espèces d'araignées (>51 500) présentent une phase sociale transitoire : les juvéniles sont grégaires et tolérants puis deviennent solitaires et agressifs à l'âge adulte (à l'exception de 20 espèces d'araignées restant sociales tout au long de leur vie). Des travaux antérieurs ont montré que l'isolement social qui résulte de la dispersion naturelle des araignées déclenche leur agressivité. Les objectifs principaux de ma thèse étaient donc d'examiner les modalités de communication impliquées dans le maintien de la tolérance sociale chez l'araignée solitaire Agelena labyrinthica et de caractériser l'impact de l'isolement social sur la perception et l'intégration des signaux sociaux. En manipulant le contexte social au cours de l'ontogenèse chez les juvéniles, nous avons démontré l'existence d'un développement ontogénétique de l'agressivité, révélé l'existence de différences métabolomiques en fonction du contexte social, montré que l'apparition du cannibalisme ne résulte pas d'une réduction des réserves énergétiques, mis en évidence que la tolérance sociale peut être restaurée après la mue et enfin observé que le maintien de la tolérance nécessite la perception d'un signal émis par une araignée vivante. A travers différentes approches comportementales, cette thèse suggère que le changement de communication à l'origine du déclin de la tolérance sociale chez les araignées juvéniles impliquait une modification de la perception et/ou d'interprétation des signaux de communication par les individus isolés.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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