Laboratoire Éthologie Expérimentale et Comparée – Université Paris XIII
Début de la thèse / Starting date : Automne 2009
Contac t :
Dr. Nicolas Châline
nicolas.chaline@leec.univ-paris13.fr
+33 (0) 1 49 40 39 54
http://www-leec.univ-paris13.fr
(English version below)
Une bourse de thèse est disponible sous la direction de Nicolas Châline au laboratoire d'Éthologie Expérimentale et Comparée dans l’équipe Éthologie des hyménoptères sociaux (LEEC). Cette offre prend place dans le programme de recherche SEUILS financé par l’ANR dans le cadre de l’appel à projets Jeunes Chercheurs et Jeunes Chercheuses 2009 (cf. le résumé du projet ci-dessous). Le candidat sélectionné pourra en fonction de ses intérêts particuliers s’impliquer plus particulièrement dans l’une ou l’autre des thématiques développées. Des informations complémentaires peuvent être obtenues directement auprès de N. Châline.
Le candidat devra être titulaire d’un M2 et avoir une solide formation en éthologie. Il aura idéalement des notions en analyses pharmacologiques et/ou analyses chimiques.
Date limite de candidature : le 28 juin
Le dossier devra être envoyé par voie électronique à N. Châline (nicolas.chaline@leec.univ paris13.fr ) . Il comportera :
- Un CV détaillé
- Un relevé des notes du Master
- Une lettre de motivation
- Au moins une lettre de recommandation envoyée directement par le référent à nicolas.chaline@leec.univ-paris13.fr
Les candidats pré-sélectionnés seront convoqués pour une audition avec les membres du projet. Celle-ci aura lieu à l'Université Paris XIII-Villetaneuse dans la semaine du 6 juillet.
Projet SEUILS : Modulation des décisions comportementales individuelles dans un contexte social
Résumé
Chez les insectes sociaux, les mécanismes qui sous-tendent les prises de décisions individuelles, souvent négligés, permettent pourtant de mieux comprendre les réponses adaptatives des individus aux besoins tant individuels que coloniaux. Le cadre théorique de notre projet dérive de modèles à seuil qui formalisent les processus de décision en 3 étapes:
- Expression : quels signaux portent l’information ?
- Perception : quels processus sensoriels et cognitifs permettent l’évaluation de ces signaux?
- Action : quelles sont les règles de décision ?
Nous étudierons chacune de ces étapes au travers de trois contextes sociaux complexes : la reconnaissance sociale, la division du travail et les décisions reproductrices des ouvrières. Nous mettrons ensuite en évidence l’importance de facteurs internes et externes sur ces mécanismes de prise de décisions. La reconnaissance sociale, notre premier contexte, est basée chez les insectes sociaux sur des signaux chimiques. Elle comprend un mécanisme de comparaison entre l’odeur perçue et une image de référence interne (template) qui est acquise lors d’un apprentissage précoce et/ou dérivée d’un mécanisme d’auto-référence (self-matching). Le comportement résultant de cette comparaison (rejet ou non) dépend de la valeur adaptative associée au contexte. Les insectes adultes peuvent aussi apprendre un nouveau template associé à une colonie étrangère, ce qui modifie en retour leur réponse agressive envers cette colonie. Nos
objectifs sont (1) de caractériser l’apprentissage d’un nouveau template chez l’adulte et (2) d’expliciter les règles de décision après évaluation du stimulus. Nous évaluerons aussi l’influence des bioamines et du statut nutritionnel sur (1) l’apprentissage du template et (2) la détermination du seuil de tolérance.
La division du travail, notre second contexte, repose à la fois sur la spécialisation et la flexibilité comportementale des ouvrières qui permettent une réponse intégrée aux besoins de la colonie. Les larves sont une des sources d’information sur l’état de la colonie et les besoins qui en résultent, permettant aux adultes d’ajuster leurs comportements de soins au couvain et d’approvisionnement. Après avoir identifié les signaux larvaires, nous caractériserons le seuil de réponse associé à chaque tâche comportementale et analyserons l’influence de l’état interne des individus sur ces seuils de réponse. Les décisions reproductrices des ouvrières, notre troisième contexte, découlent de la possibilité des ouvrières, dans la plupart des espèces, de développer leurs ovaires et pondre des œufs mâles. Il en résulte un conflit potentiel entre les femelles dont l’expression dépend des coûts et bénéfices associés à leur reproduction effective. Une stratégie alternative récemment mise en évidence consiste à quitter sa colonie pour en parasiter une autre. Nous étudierons les facteurs influençant les choix des ouvrières en faveur d’une de ces trois stratégies : travailler, se reproduire ou parasiter une autre colonie.
L’analyse détaillée des comportements observés dans différents paradigmes expérimentaux sera réalisée grâce à des logiciels de trajectométrie et d’analyse comportementale. Les signaux chimiques seront analysés par chromatographie en phase gazeuse. Leur activité biologique sera évaluée par des tests comportementaux grâce à des extraits bruts ou manipulés (par fractionnement ou mélange).
Nous étudierons principalement l’influence de deux facteurs sur les prises de décision dans nos trois contextes sociaux : - les facteurs neuroendocrines (en particulier les bioamines) sont connus pour influencer différents aspects des comportements individuels comme l’apprentissage et les réponses agonistiques. Ils jouent aussi un rôle dans les processus de reconnaissance, la régulation de la division du travail et de l’activité reproductrice. Nous réaliserons des dosages de ces facteurs, et nous les manipulerons à l’échelle individuelle et de la colonie par application topique, ingestion ou injection. - les facteurs nutritionnels influencent la santé de la colonie (ressources et élevage du couvain) et l’activité physiologique des individus. Ils sont donc en lien direct avec la valeur adaptative des différentes réponses comportementales et les coûts et bénéfices associés. Nous estimerons leur influence en manipulant les ressources énergétiques aux niveaux colonial et individuel.
En conclusion, notre projet se situe à la croisée des sciences du comportement, de la cognition et de l’évolution. Les prises de décision comportementale dans des contextes sociaux complexes seront au coeur de notre projet. Par une approche intégrée, nous visons à apporter des éléments novateurs et essentiels à la compréhension des interactions entre pressions de sélection et processus cognitifs dans l’explication du comportement.
A PhD opportunity is available at the Laboratory of Experimental and Comparative Ethology (LEEC) supervised by Nicolas Châline (Social Hymenoptera Ethology group). The PhD grant is part of the research program SEUILS funded by the French national research agency (ANR) as a project “Jeunes Chercheurs et Jeunes Chercheuses 2009” (see the abstract below). The successful candidate will be involved in one or more of the research axes, according to his experience and interests. More information can be obtained from N. Châline. The candidates should have a Master’s degree and a solid background in behavioural sciences and will ideally be trained in pharmacology and/or chemical analyses.
Application deadline: 28 June
Please send applications to Nicolas.chaline@leec.univ-paris13.fr with:
- A detailed CV
- Academic records for the Master’s degree
- A cover letter
- At least one personal recommendation sent directly by the referee to nicolas.chaline@leec.univ-paris13.fr
Selected candidates will be auditioned by the team members at Paris XIII-Villetaneuse University during the week starting the 6th of July.
Project SEUILS : Modulation of individual behavioral decisions in social contexts
Abstract
Individual decision processes have often been overlooked in insect societies. However, investigating the mechanisms underlying these processes allows understanding how individuals adjust to their environment and thereby adaptively satisfy their needs and the colony’s. The theoretical framework of our project derives from response-threshold models describing individual decisions as 3-components processes:
- Expression: What are the task-related signals?
- Perception: What sensory and cognitive processes allow the evaluation of these signals?
- Action: How is the decision reached?
Each phase will be investigated in three contexts reflecting social complexity: social recognition, task allocation and worker reproductive decisions. We will unravel the role of internal and external factors on social insects’ decisions in context. Social recognition, the first aspect, is based in insects on chemical signals. During encounters a phenotype-matching process allows comparison between perceived cues and an internal template acquired through an imprinting-like process and/or self-reference mechanisms. The actual behavioural response (rejection or not) depends on adaptive significance of the discrimination. Interestingly, adult social insects have also been proven able to learn an enemy-specific template from an alien colony, leading to a modified level of aggression. We aim at (1) characterising the template learning process in adults and (2) elucidating the decisions rules after stimulus assessment. We will assess the influence of bioamines and nutritional status (1) on template learning and (2) on the tolerance threshold value. Task allocation, the second social situation, is characterised by specialisation and behavioural flexibility which permit the workers to respond to colony needs. Among others, larvae may provide information on colony-level attributes and work demands, and adjust individual choices and task performances for both nursing and foraging. After identification of the larval signals, we will characterise the associated response threshold for each agerelated task and analyse the effect of individual internal state on the response threshold.
Worker reproductive decisions are the third aspect of decision processes studies. In most social insect species, the ability of workers to lay male eggs creates a potential conflict between all colony members for reproduction. The expression of this conflict depends on costs and benefits associated to the decision of reproducing or not. A new strategy has been discovered where workers parasitize conspecific colonies. We will investigate the influence of various factors on the choices available to workers. These choices are to work, to reproduce or to parasitize another colony.
Experimental designs will be developed to allow detailed behavioural observations which will be aided by path analyses and behaviour recording software. Signals will be analysed through gas chromatography. Extraction techniques will be developed to test biological activity of signals and to manipulate them, for example by creating fractions or mixed chemical signals to be used in bioassays. We will focus on the influence of two factors on individual decisions in our three social contexts: - Neuroendocrine factors (in particular biogenic amines) are known to influence various aspects of individual behaviour such as learning abilities and aggression. They also play a part in the regulation of task allocation, recognition processes and reproductive decisions. These factors will be quantified and manipulated at the individual and colony-level through injections, feeding and topical applications. - Nutritional factors play an important role as they influence colony health (resources and brood rearing) and individuals’ physiology. They are directly linked with fitness and costs and benefits of the various behavioural responses. Their influence will be
assessed by experimental manipulations of energetic resources both at colony and individual level.
In conclusion, our project is at the crossroad of behavioural, cognitive and evolutionary sciences. We will focus on behavioural decision making in complex social contexts. Through an integrative approach of behaviour, we will bring new and much needed elements to understand the interplay between selective pressures and cognitive processes
Début de la thèse / Starting date : Automne 2009
Contac t :
Dr. Nicolas Châline
nicolas.chaline@leec.univ-paris13.fr
+33 (0) 1 49 40 39 54
http://www-leec.univ-paris13.fr
(English version below)
Une bourse de thèse est disponible sous la direction de Nicolas Châline au laboratoire d'Éthologie Expérimentale et Comparée dans l’équipe Éthologie des hyménoptères sociaux (LEEC). Cette offre prend place dans le programme de recherche SEUILS financé par l’ANR dans le cadre de l’appel à projets Jeunes Chercheurs et Jeunes Chercheuses 2009 (cf. le résumé du projet ci-dessous). Le candidat sélectionné pourra en fonction de ses intérêts particuliers s’impliquer plus particulièrement dans l’une ou l’autre des thématiques développées. Des informations complémentaires peuvent être obtenues directement auprès de N. Châline.
Le candidat devra être titulaire d’un M2 et avoir une solide formation en éthologie. Il aura idéalement des notions en analyses pharmacologiques et/ou analyses chimiques.
Date limite de candidature : le 28 juin
Le dossier devra être envoyé par voie électronique à N. Châline (nicolas.chaline@leec.univ paris13.fr ) . Il comportera :
- Un CV détaillé
- Un relevé des notes du Master
- Une lettre de motivation
- Au moins une lettre de recommandation envoyée directement par le référent à nicolas.chaline@leec.univ-paris13.fr
Les candidats pré-sélectionnés seront convoqués pour une audition avec les membres du projet. Celle-ci aura lieu à l'Université Paris XIII-Villetaneuse dans la semaine du 6 juillet.
Projet SEUILS : Modulation des décisions comportementales individuelles dans un contexte social
Résumé
Chez les insectes sociaux, les mécanismes qui sous-tendent les prises de décisions individuelles, souvent négligés, permettent pourtant de mieux comprendre les réponses adaptatives des individus aux besoins tant individuels que coloniaux. Le cadre théorique de notre projet dérive de modèles à seuil qui formalisent les processus de décision en 3 étapes:
- Expression : quels signaux portent l’information ?
- Perception : quels processus sensoriels et cognitifs permettent l’évaluation de ces signaux?
- Action : quelles sont les règles de décision ?
Nous étudierons chacune de ces étapes au travers de trois contextes sociaux complexes : la reconnaissance sociale, la division du travail et les décisions reproductrices des ouvrières. Nous mettrons ensuite en évidence l’importance de facteurs internes et externes sur ces mécanismes de prise de décisions. La reconnaissance sociale, notre premier contexte, est basée chez les insectes sociaux sur des signaux chimiques. Elle comprend un mécanisme de comparaison entre l’odeur perçue et une image de référence interne (template) qui est acquise lors d’un apprentissage précoce et/ou dérivée d’un mécanisme d’auto-référence (self-matching). Le comportement résultant de cette comparaison (rejet ou non) dépend de la valeur adaptative associée au contexte. Les insectes adultes peuvent aussi apprendre un nouveau template associé à une colonie étrangère, ce qui modifie en retour leur réponse agressive envers cette colonie. Nos
objectifs sont (1) de caractériser l’apprentissage d’un nouveau template chez l’adulte et (2) d’expliciter les règles de décision après évaluation du stimulus. Nous évaluerons aussi l’influence des bioamines et du statut nutritionnel sur (1) l’apprentissage du template et (2) la détermination du seuil de tolérance.
La division du travail, notre second contexte, repose à la fois sur la spécialisation et la flexibilité comportementale des ouvrières qui permettent une réponse intégrée aux besoins de la colonie. Les larves sont une des sources d’information sur l’état de la colonie et les besoins qui en résultent, permettant aux adultes d’ajuster leurs comportements de soins au couvain et d’approvisionnement. Après avoir identifié les signaux larvaires, nous caractériserons le seuil de réponse associé à chaque tâche comportementale et analyserons l’influence de l’état interne des individus sur ces seuils de réponse. Les décisions reproductrices des ouvrières, notre troisième contexte, découlent de la possibilité des ouvrières, dans la plupart des espèces, de développer leurs ovaires et pondre des œufs mâles. Il en résulte un conflit potentiel entre les femelles dont l’expression dépend des coûts et bénéfices associés à leur reproduction effective. Une stratégie alternative récemment mise en évidence consiste à quitter sa colonie pour en parasiter une autre. Nous étudierons les facteurs influençant les choix des ouvrières en faveur d’une de ces trois stratégies : travailler, se reproduire ou parasiter une autre colonie.
L’analyse détaillée des comportements observés dans différents paradigmes expérimentaux sera réalisée grâce à des logiciels de trajectométrie et d’analyse comportementale. Les signaux chimiques seront analysés par chromatographie en phase gazeuse. Leur activité biologique sera évaluée par des tests comportementaux grâce à des extraits bruts ou manipulés (par fractionnement ou mélange).
Nous étudierons principalement l’influence de deux facteurs sur les prises de décision dans nos trois contextes sociaux : - les facteurs neuroendocrines (en particulier les bioamines) sont connus pour influencer différents aspects des comportements individuels comme l’apprentissage et les réponses agonistiques. Ils jouent aussi un rôle dans les processus de reconnaissance, la régulation de la division du travail et de l’activité reproductrice. Nous réaliserons des dosages de ces facteurs, et nous les manipulerons à l’échelle individuelle et de la colonie par application topique, ingestion ou injection. - les facteurs nutritionnels influencent la santé de la colonie (ressources et élevage du couvain) et l’activité physiologique des individus. Ils sont donc en lien direct avec la valeur adaptative des différentes réponses comportementales et les coûts et bénéfices associés. Nous estimerons leur influence en manipulant les ressources énergétiques aux niveaux colonial et individuel.
En conclusion, notre projet se situe à la croisée des sciences du comportement, de la cognition et de l’évolution. Les prises de décision comportementale dans des contextes sociaux complexes seront au coeur de notre projet. Par une approche intégrée, nous visons à apporter des éléments novateurs et essentiels à la compréhension des interactions entre pressions de sélection et processus cognitifs dans l’explication du comportement.
A PhD opportunity is available at the Laboratory of Experimental and Comparative Ethology (LEEC) supervised by Nicolas Châline (Social Hymenoptera Ethology group). The PhD grant is part of the research program SEUILS funded by the French national research agency (ANR) as a project “Jeunes Chercheurs et Jeunes Chercheuses 2009” (see the abstract below). The successful candidate will be involved in one or more of the research axes, according to his experience and interests. More information can be obtained from N. Châline. The candidates should have a Master’s degree and a solid background in behavioural sciences and will ideally be trained in pharmacology and/or chemical analyses.
Application deadline: 28 June
Please send applications to Nicolas.chaline@leec.univ-paris13.fr with:
- A detailed CV
- Academic records for the Master’s degree
- A cover letter
- At least one personal recommendation sent directly by the referee to nicolas.chaline@leec.univ-paris13.fr
Selected candidates will be auditioned by the team members at Paris XIII-Villetaneuse University during the week starting the 6th of July.
Project SEUILS : Modulation of individual behavioral decisions in social contexts
Abstract
Individual decision processes have often been overlooked in insect societies. However, investigating the mechanisms underlying these processes allows understanding how individuals adjust to their environment and thereby adaptively satisfy their needs and the colony’s. The theoretical framework of our project derives from response-threshold models describing individual decisions as 3-components processes:
- Expression: What are the task-related signals?
- Perception: What sensory and cognitive processes allow the evaluation of these signals?
- Action: How is the decision reached?
Each phase will be investigated in three contexts reflecting social complexity: social recognition, task allocation and worker reproductive decisions. We will unravel the role of internal and external factors on social insects’ decisions in context. Social recognition, the first aspect, is based in insects on chemical signals. During encounters a phenotype-matching process allows comparison between perceived cues and an internal template acquired through an imprinting-like process and/or self-reference mechanisms. The actual behavioural response (rejection or not) depends on adaptive significance of the discrimination. Interestingly, adult social insects have also been proven able to learn an enemy-specific template from an alien colony, leading to a modified level of aggression. We aim at (1) characterising the template learning process in adults and (2) elucidating the decisions rules after stimulus assessment. We will assess the influence of bioamines and nutritional status (1) on template learning and (2) on the tolerance threshold value. Task allocation, the second social situation, is characterised by specialisation and behavioural flexibility which permit the workers to respond to colony needs. Among others, larvae may provide information on colony-level attributes and work demands, and adjust individual choices and task performances for both nursing and foraging. After identification of the larval signals, we will characterise the associated response threshold for each agerelated task and analyse the effect of individual internal state on the response threshold.
Worker reproductive decisions are the third aspect of decision processes studies. In most social insect species, the ability of workers to lay male eggs creates a potential conflict between all colony members for reproduction. The expression of this conflict depends on costs and benefits associated to the decision of reproducing or not. A new strategy has been discovered where workers parasitize conspecific colonies. We will investigate the influence of various factors on the choices available to workers. These choices are to work, to reproduce or to parasitize another colony.
Experimental designs will be developed to allow detailed behavioural observations which will be aided by path analyses and behaviour recording software. Signals will be analysed through gas chromatography. Extraction techniques will be developed to test biological activity of signals and to manipulate them, for example by creating fractions or mixed chemical signals to be used in bioassays. We will focus on the influence of two factors on individual decisions in our three social contexts: - Neuroendocrine factors (in particular biogenic amines) are known to influence various aspects of individual behaviour such as learning abilities and aggression. They also play a part in the regulation of task allocation, recognition processes and reproductive decisions. These factors will be quantified and manipulated at the individual and colony-level through injections, feeding and topical applications. - Nutritional factors play an important role as they influence colony health (resources and brood rearing) and individuals’ physiology. They are directly linked with fitness and costs and benefits of the various behavioural responses. Their influence will be
assessed by experimental manipulations of energetic resources both at colony and individual level.
In conclusion, our project is at the crossroad of behavioural, cognitive and evolutionary sciences. We will focus on behavioural decision making in complex social contexts. Through an integrative approach of behaviour, we will bring new and much needed elements to understand the interplay between selective pressures and cognitive processes