Validation et exploitation de nouvelles techniques d’imagerie numérique pour la caractérisation des profils comportementaux chez les poissons. Etude de l’influence de facteurs abiotiques et biotiques chez Symphodus ocellatus (Forsskål, 1775) et Chromis chromis Linné, 1758, Labridé et Pomacentridé méditerranéens
Digital imaging techniques, fish reproductive behaviour, Digital Elevation Modelling (DEM), field study, SCUBA diving, behavioural patterns, swimming activity, computerised video tracking system, ethometry; Techniques d’imagerie numérique, comportement de reproduction des poissons, Modèle Numérique de Terrain (MNT), étude de terrain, plongée sous-marine, profils comportementaux, activité de nage, système de vidéo-tracking informatisé, éthométrie
Abstract :
[en] In many fields dedicated to behavioural research, digital imaging techniques
(D.I.T.) now allow the conceptualisation of tools and systems from which the descriptive
precision, the capabilities to detect, to analyse and to quantify behavioural parameters
open original and very promising prospects. By the computing power offered by these
new techniques, behavioural scientists have the possibility to quantify a large number of
variables, which generally cannot be measured by usual methods of direct observation.
The research works presented in this thesis, using new ethometric techniques
based on D.I.T., concerned several questions relating to the study of effects of
environmental factors on behavioural patterns in fish. By this way, we adjusted,
experienced and operated complementary D.I.T. through field and lab researches.
After a extensive general introduction devoted to D.I.T. developments and to its
contributions in the study of animal behaviour, we present our works in two major parts.
These two parts concern:
1.- Field studies conducted with the use of Digital Elevation Modelling (DEM)
techniques and using classical methods of SCUBA diving direct observation of
fish behaviour;
2.- Lab works using classical methods of direct observation and the techniques of
computerised vision systems via the ETHOVISION® Color-Pro computerised
video tracking system.
The first part exposes research devoted to:
Chapter 1 – the Use of DEM of natural aquatic habitats to characterised space and time
utilisation modes during reproduction in the Mediterranean wrasse Symphodus ocellatus
(Forsskål, 1775).
The second part exposes research devoted to:
Chapter 2 – the Study of effects of water temperatures and photoperiod (abiotic
variables) on the display of reproductive behavioural patterns in the ocellated wrasse
(Symphodus ocellatus) acclimated in large tank (5 M³ mesocosm) replicating a
Mediterranean biotope;
Chapter 3 – the Adjustment and the validation of the ETHOVISION® Color-Pro
computerised video tracking system to the characterisation of behavioural patterns in
aquarium swimming freely fishes. Study of effects of water temperature (abiotic
variable) and congeners density (biotic variable) on spontaneous swimming behaviour in
the Mediterranean damselfish Chromis chromis Linné, 1758.
A general discussion mainly centred on new potential applications of digital
imaging techniques to the fields of behavioural and environmental sciences, concludes
this PhD dissertation. [fr] Dans de nombreux secteurs axés sur les recherches comportementales, l'imagerie
numérique (I.N.) apparaît aujourd'hui comme un outil dont la précision descriptive, les
capacités à appréhender, à analyser et à quantifier des paramètres comportementaux
échappant aux méthodes éthométriques classiques ouvrent des perspectives originales et
très prometteuses. En effet, par la puissance de calcul offerte par ces nouvelles
techniques, les sciences du comportement et de l’environnement peuvent profiter de
systèmes permettant de prendre en compte un grand nombre de variables qui
habituellement ne peuvent être mesurées par les méthodes d'observation directe.
Les travaux de recherche présentés dans cette thèse, exploitant de nouvelles
techniques éthométriques basées sur l’I.N., ont porté sur plusieurs problématiques ayant
comme fil conducteur l’influence des facteurs environnementaux sur les profils
comportementaux chez les poissons. Nous avons ainsi, au cours de ces travaux de terrain
et de laboratoire, adapté, validé et exploité des techniques complémentaires d’I.N.
Outre une large introduction générale consacrée aux développements et aux
apports des techniques d’I.N. dans l’étude du comportement animal, cette thèse est
composée de deux parties principales reprenant :
1.- Les études de terrain réalisées avec l’aide des techniques de modélisation
numérique de terrain (MNT) et des méthodes classiques d’observation directe
du comportement des poissons, en plongée sous-marine ;
2.- Les travaux réalisés en laboratoire ayant exploité les méthodes classiques
d’observation directe et les techniques de la visionique via le système
informatisé de vision automatique ETHOVISION® Color-Pro.
La première partie expose les recherches consacrées à :
Chapitre 1 - la Caractérisation au moyen de la modélisation numérique d’habitats
aquatiques naturels de l’occupation de l’espace et du temps pendant la reproduction chez
Symphodus ocellatus (Forsskål, 1775), labridé méditerranéen.
La deuxième partie expose les recherches consacrées à :
Chapitre 2 - l’Etude de l’influence de la température de l’eau et de la photopériode
(facteurs abiotiques) sur le déclenchement des profils comportementaux reproducteurs
chez des crénilabres ocellés (Symphodus ocellatus) acclimatés dans un aquarium de
grande taille (mésocosme de 5 M³) reproduisant un biotope méditerranéen ;
Chapitre 3 - l’Adaptation et la validation du système de vision automatique ETHOVISION®
Color-Pro pour la caractérisation des profils comportementaux chez des poissons
évoluant librement en aquarium. Etude de l’influence de la température (facteur
abiotique) et de la densité de congénères (facteur biotique) sur les comportements
naturels de nage chez Chromis chromis Linné, 1758, pomacentridé méditerranéen.
Une discussion générale axée principalement sur les nouvelles perspectives
d'applications des techniques d’imagerie numérique aux domaines des sciences du
comportement et de l'environnement clôture cette dissertation de doctorat.
Ylieff, Marc ; Université de Liège - ULiège > Département de Biologie, Ecologie et Evolution > Biologie du comportement - Ethologie et psychologie animale
Language :
French
Title :
Validation et exploitation de nouvelles techniques d’imagerie numérique pour la caractérisation des profils comportementaux chez les poissons. Etude de l’influence de facteurs abiotiques et biotiques chez Symphodus ocellatus (Forsskål, 1775) et Chromis chromis Linné, 1758, Labridé et Pomacentridé méditerranéens
Utilisation des techniques d’imagerie numérique pour l’étude de profils comportementaux de poissons d’eau douce (Salmonidés, Cyprinidés), d’eau de mer (Labridés) en fonction de leur environnement physique, chimique, biologique et social.
Funders :
F.R.S.-FNRS - Fonds de la Recherche Scientifique FRFC - Fonds de la Recherche Fondamentale Collective ULiège - Université de Liège BELSPO - SPP Politique scientifique - Service Public Fédéral de Programmation Politique scientifique