Présentation scientifique

1. Productions vocales des dauphins souffleurs

Les grands dauphins sont des cétacés très sociaux avec une production sonore étendue comprenant des clics, des sons pulsés en rafale et des sifflements. Certains sifflements, connus sous le nom de sifflements « signature », sont propres à chaque individu. Ces signatures acoustiques sont émises dans des contextes d'isolement ou lors de situations de regroupement des dauphins.

En Delphinarium, les interactions entre les humains et les dauphins reposent sur l’utilisation du renforcement positif. On peut se demander dans quelle mesure ces interactions influent sur le comportement vocal des dauphins. Nous avons donc enregistré la production vocale des 10 dauphins du Parc Asterix (France) avant, pendant et après 10 séances d'entraînement pour une durée totale de 7 h et 32 ​​min.

Nous avons détecté 3 272 sifflements dont 2 884 avaient une qualité suffisante pour être classés. Utilisant une catégorisation visuelle et un calcul spécifique, nous avons trouvé 279 sifflements signature (correspondant à 4 types différents) et 2605 sifflements non-signature. Le taux d'émission des sifflements non –signature était plus élevé pendant et après les  séances de training qu'auparavant. Le taux d'émission de trois types de sifflements signature était significativement plus élevé après les sessions d’entraînement qu’avant.


Taux d’émission des sifflements « signature » des dauphins du Parc Astérix avant, pendant et après les sessions de training (Lopez Marulanda, Adam et Delfour, 2016).

Nous suggérons que les dauphins utilisent leurs sifflements signature lorsqu'ils retournent  à leurs interactions sociales intraspécifiques faisant suite aux sessions d’entraînement avec leurs soigneurs. Des observations supplémentaires sont nécessaires pour tirer des conclusions sur la fonction des sifflements signature.

Publication scientifique : whistles modulations Zoo bio

 

2. Bien-être des dauphins

La science du bien-être des animaux est maintenant bien établie (Dawkins 2006). Bien que le bien-être demeure difficile à définir (Fraser et al. 1997), de nombreux scientifiques conviennent que le bien-être est une combinaison des états physiologiques et affectifs (Webster 2005).

Par le passé, les évaluations du bien-être animal se concentraient sur des mesures axées sur les ressources (Rushen et al. 2011). Les études contemporaines se focalisent principalement sur des mesures visant l’animal en premier lieu (Roe et al. 2011). Le Welfare Quality® 2004 a développé des évaluations majeures sur ​​les porcs, les bovins et les volailles (Welfare Quality® 2009a , b, c).

Des études récentes ont montré la nécessité de corréler plusieurs types de mesure pour avoir l’évaluation la plus raisonnable de l’état de bien-être de l’animal considéré (Boissy et al. 2007; Castellote & Fossa 2006). Le principe de la triangulation, avec trois catégories de mesures de bien-être (comportement, physiologie et cognition) (Webster, 2005) sert de cadre aux études actuellement menées sur les dauphins du Parc Astérix.

Boissy A, Manteuffel G, Jensen MB, Moe RO, Spruijt B, Keeling LJ, ... and Aubert A 2007 Assessment of positive emotions in animals to improve their welfare. Physiology & Behavior 92: 375-397
Castellote M and Fossa F 2006 Measuring acoustic activity as a method to evaluate welfare in captive beluga whales (Delphinapterus leucas). Aquatic Mammals 32: 325
Dawkins MS 2006 A user’s guide to animal welfare science.  Trends in Ecology and Evolution 21: 77-82
Fraser D, Weary DM, Pajor EA and Milligan BN 1997 A scientific conception of animal welfare that reflects ethical concerns. Animal welfare 6:187-205
Roe E, Buller H and Bull J 2011 The performance of farm animal assessment. Animal Welfare 20: 69-78
Rushen J, Butterworth A and Swanson JC 2011 Animal Behavior and Well-Being Symposium: Farm animal welfare assurance: Science and application. Journal of Animal Science 89: 1219-1228
Webster J 2005 Animal welfare: Limping towards Eden. Oxford, UK: Blackwell Publishing Ltd
Welfare Quality® 2009a Welfare Quality® assessment protocol for cattle (fattening cattle, dairy cows, veal calves). Welfare Quality® Consortium, Lelystad, The Netherlands
Welfare Quality® 2009b Welfare Quality® Assessment Protocol for Pigs. Welfare Quality® Consortium: Lelystad, The Netherlands
Welfare Quality® 2009c Welfare Quality® Assessment Protocol for Poultry. Welfare Quality® Consortium: Lelystad, The Netherlands

Les tests de biais cognitif mesurent la variation de l'évaluation émotionnelle et sont des méthodes validées pour évaluer les états affectifs chez les animaux (Mendl et al., 2009). Le paradigme des biais cognitifs a ainsi été testé avec des rats de laboratoire (Harding et al., 2004). Cependant, le lien entre les comportements sociaux et les biais cognitifs n'a pas encore été étudié. Les grands dauphins sont des animaux sociaux vivant dans une société de type fusion-scission et sont connus pour leurs capacités cognitives (Schusterman et al, 2013). Par ailleurs, les études sur leur bien-être sont de plus en plus nombreuses. Les grands dauphins sont donc un bon modèle d’étude.
Nous avons adapté un test de biais de jugement de localisation spatiale pour huit dauphins vivant au delphinarium du Parc Astérix afin d'étudier le lien entre les biais cognitifs et les comportements sociaux. Nous avons observé les huit dauphins en dehors des sessions d‘apprentissage et nous n’avons induit expérimentalement aucun état affectif (Enkel et al., 2010). Les dauphins ont montré des différences individuelles stables dans leurs biais cognitifs au cours des trois jours de test. En outre, les dauphins montrant plus de nage synchrone, un comportement affiliatif, ont jugé des indices ambigus de manière significativement plus optimiste.
Nos données à plus long terme ont montré que les biais cognitifs et la fréquence de nage synchrone étaient significativement associés et ce au cours des deux mois qui ont précédé le test, ce qui suggère que les différences de biais cognitif étaient liées à des états affectifs transitoires. Notre travail suggère que le comportement de nage synchrone puisse induire des états affectifs et / ou être induit par eux.

Clegg, I. L., Rödel, H. G., & Delfour, F. (2017). Bottlenose dolphins engaging in more social affiliative behaviour judge ambiguous cues more optimistically. Behavioural Brain Research322, 115-122.
Enkel, T., Gholizadeh, D., und Halbach, O. V. B., Sanchis-Segura, C., Hurlemann, R., Spanagel, R., ... & Vollmayr, B. (2010). Ambiguous-cue interpretation is biased under stress-and depression-like states in rats. Neuropsychopharmacology35(4), 1008-1015.
Harding, E. J., Paul, E. S., & Mendl, M. (2004). Animal behaviour: cognitive bias and affective state. Nature427(6972), 312-312.
Mendl, M., Burman, O. H., Parker, R. M., & Paul, E. S. (2009). Cognitive bias as an indicator of animal emotion and welfare: emerging evidence and underlying mechanisms. Applied Animal Behaviour Science118(3), 161-181.
Schusterman, R., Thomas, J. A., & Wood, F. G. (2013). Dolphin cognition and behavior: A comparative approach. Psychology Press.

 

3. Les otaries sont sensibles à l’état attentionnel d’humains familiers

Plusieurs espèces animales sont capables de distinguer différents indices de l'attention humaine. Les chiens (Soproni et al., 2001), les chevaux (Proops et McComb, 2010), des gorilles (Bania et Stromberg, 2013), des orangs-outans (Tempelmann et al., 2011) et certains oiseaux, comme les perroquets gris d'Afrique (Giret et al., 2009) comprennent qu’une tête tournée ou un regard en leur direction signifie que l’humain leur porte une attention.

Deux études réalisées au delphinarium du parc Astérix (Université Paris 13 et Rennes 1) ont montré que les otaries de Californie (Zalophus californianus) sont capables de comprendre plusieurs types de pointage humain comme le réalisent les chiens par exemple. Les otaries de Californie choisissent préférentiellement l’humain qui leur fait face et non celui qui leur tourne le dos.

Des études complémentaires devraient permettre de mieux cerner la sensibilité des otaries à l’état attentionnel des humains en s’intéressant par exemple au rôle des différents gestes et à l’influence des contextes des situations-tests qui sont susceptibles de favoriser ou pénaliser le bon discernement des otaries.

Bania A. E., Stromberg E. E., 2013, The effect of body orientation on judgements of visual attention in western lowland gorillas (Gorilla gorilla gorilla), Journal of Comparative Psychology, 127 : 1, p82-90
Giret N., Miklósi Á., Kreutzer M., Bovet D., 2009, Use of experimenter-given cues by African gray parrots (Psittacus erithacus), Animal Cognition, 12, 113–121.
Proops L., McComb K., 2010, Attributing attention: the use of human given cues by domestic horses (Equus caballus). Animal Cognition, 13, p197-205, DOI 10.1007s/1007-009-0257-5
Soproni K., Miklósi Á., Topál J., Csányi V., 2001. Comprehension of human communicative signs in pet dogs (Canis familiaris). Journal of Comparative Psychology, 115: 2, 122-126.
Tempelmann S., Kaminski J., Liebal K., 2011, Focus on the essential: all great apes know when others are being attentive, Animal Cognition, 14, p433-439, DOI 10.1007/s10071-011-0378-5

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4. Des dauphins…. Des personnalités

L’étude des personnalités n’est pas récente (Eysenck & Eysenck, 1965)

Les études portant sur personnalités chez les animaux adoptent généralement deux approches distinctes mais complémentaires (Gosling, 2001 ; Watters et Powell, 2012) :

•       une approche issue de la psychologie humaine - une évaluation basée sur des questionnaires remplis par des personnes familières, ou non familières, des animaux étudiés

•       une approche plus biologique orientée vers l’animal - un codage du comportement animal

Ces études peuvent utiliser le Modèle des 5 Facteurs: O.C.E.A.N. avec respectivement O: openness to experience; C: conscientiousness; E: extraversion; A: agreeableness & N: neuroticism. Des versions modifiées pour les chimpanzés (+ dominance, King et Figueredo, 1997) et les chiens (- conscience, Gosling et al., 2003) existent.

Deux études conjointes ont été réalisées au delphinarium de Kolmarden (Linkoping University) et au Parc Astérix (LEEC, université de Paris 13). Les résultats montrent que les dauphins ont des profils comportementaux différents et que des associations entre individus ayant des personnalités similaires se forment. L’étude de la dynamique sociale a apporté un éclairage nouveau sur ces analyses.

Eysenck, H. J., & Eysenck, S. G. B. (1965). The Eysenck personality inventory.
Gosling, S. D. (2001). From mice to men: What can we learn about personality from animal research? Psychological Bulletin , 1, 45-86.
Gosling, S. D., Kwan, V. S., & John, O. P. (2003). A dog's got personality: a cross-species comparative approach to personality judgments in dogs and humans. Journal of personality and social psychology, 85(6), 1161.
King, J. E., & Figueredo, A. J. (1997). The five-factor model plus dominance in chimpanzee personality. Journal of research in personality, 31(2), 257-271.
Watters, J. V., & Powell, D. M. (2012). Measuring animal personality for use in population management in zoos: suggested methods and rationale. Zoo biology, 31(1), 1-12.

Publication

 

5. Echocardiographie transthoracique des dauphins

Les mammifères aquatiques peuvent être affectés par des maladies cardiaques diverses (malformations congénitales, cardiomyopathies, maladies cardiaques parasitaires, etc.). L’échocardiographie trans-thoracique est une technique bien établie pour le diagnostic ante mortem des maladies cardiaques à la fois chez l'homme et chez les petits animaux, permettant une description qualitative des anomalies cardiaques et l'évaluation quantitative de l'anatomie de la fonction cardiaque (Gulland et al., 2001 ; Sklansky et al., 2006). Actuellement les maladies cardiaques chez les dauphins sont diagnostiquées par l'autopsie et des examens histopathologiques. L’A.M.M. (Anatomic M-mode) est une technique de post-traitement d'études échocardiographiques. Le Pr Valérie Chetboul, chef de service de l’Unité de Cardiologie d’Alfort à l’Ecole Nationale Vétérinaire de Maisons-Alfort, accompagnée  de son équipe, a analysé de façon non invasive la morphologie et la cinétique du cœur de quatre dauphins au Parc Astérix. Le but de l’étude était de déterminer la répétabilité au cours de la journée et la reproductibilité de cette technique sur des dauphins éveillés en bonne santé. Quatre dauphins adultes (Tursiops truncatus), dressés pour adopter la position en décubitus gauche à la surface de l'eau ont participé au protocole. Un total de 96 échocardiographies a été réalisé sur quatre jours différents par un observateur expert examinant chaque dauphin six fois par jour. En conclusion, cette technique fournit une évaluation non invasive simple de la morphologie et de la fonction cardiaque chez le dauphin éveillé avec une bonne répétabilité et reproductibilité des mesures.

Ces interventions, toujours renforcées positivement par les soigneurs, peuvent éventuellement enrichir les conditions de vie des animaux et une fois l’exercice appris et répété il sera alors possible de le reproduire si besoin avec un minimum d’inconfort et d’appréhension pour les animaux et les hommes.

 

Gulland, F. M. D., Lowenstine, L. J., & Spraker, T. R. (2001). Noninfectious diseases. CRC Handbook of Marine Mammals Medicine (LA Dierauf & FMD Gulland, eds.). CRC Press, Florida, EUA, 521-547.
Sklansky, M., Levine, G., Havlis, D., West, N., Renner, M., Rimmerman, C., & Stone, R. (2006). Echocardiographic evaluation of the bottlenose dolphin (Tursiops truncatus). Journal of Zoo and Wildlife Medicine, 37(4), 454-463.

Publication scientifique ici

 

6. Analyse génétique non-intrusive

Comme pour tous les êtres vivants, l'information génétique des mammifères marins est codée et stockée dans les cellules sous forme d'ADN. Travailler sur cet ADN permet de décrypter le message qui y est contenu : il s’agit de la séquence de l'ADN.

Il devient possible d'identifier des individus, de connaitre leurs liens familiaux, de mettre en évidence l'existence de groupes d'animaux génétiquement proches au sein d'une espèce, ou même d'identifier de nouvelles espèces. Ce type de recherche est extrêmement important pour la sauvegarde et la conservation des mammifères marins, et de la biodiversité en général.

Mais cela implique d'avoir des prélèvements biologiques, des échantillons. En milieu naturel, cela est souvent complexe.

Les dauphins du Parc Astérix ont offert quelques cellules qui ont permis de réaliser des tests d'extraction d'ADN au Laboratoire de Biologie et Génétique des Mammifères Marins dans leur Environnement (BioGeMME)  à Brest. Les chercheurs ont obtenu des prélèvements non-invasifs, totalement indolores pour les animaux :

-          des prélèvements de souffle (en plaçant une coupelle à 10 cm au-dessus de l’évent du dauphin)

-          des prélèvements de peau par grattage (à l’aide d’une gaze)

-          ou même des prélèvements de fèces

 

7. Première utilisation d’un système audio-vidéo en 360° pour étudier la communication des dauphins souffleurs

Les grands dauphins sont des odontocètes sociaux vivant dans une société de type fission-fusion. Leur répertoire vocal est très étendu : il comprend des clics, des sifflements et des sons pulsés en rafale. Le comportement des dauphins, traduit par leurs postures, joue aussi un rôle très important dans la communication de cette espèce.  Pour comprendre le comportement de ces animaux, il est nécessaire de faire le lien entre les vocalisations des individus et leurs actions/postures spécifiques. Cependant, repérer et identifier quel dauphin produit quelle vocalise est extrêmement difficile pour l’observateur humain car : 1) les dauphins ne montrent pas toujours des indices visuels particuliers lors de la production d'un son, et 2) l'ouïe humaine n'est pas adaptée pour localiser des sources sonores sous-marines. Pour répondre à ces défis, une équipe de chercheurs du LEEC de Paris 13 (http://leec.univ-paris13.fr/new/), du CNRS et de NeuroPSI (http://neuro-psi.cnrs.fr/) ont conçu et construit un nouvel appareil audio-vidéo sous-marin à 360 ° nommé « BaBeL » pour Bio-acoustique, Bien-être et Langage. Ce dispositif unique et novateur est composé d’un système constitué de cinq hydrophones reliés à deux caméras vidéo grand angle qui couvrent ensemble un champ de vision à 360 °. Un ingénieur en traitement du signal a élaboré un logiciel qui détecte et localise les sources sonores et identifie les dauphins qui vocalisent.

Les tests ont tous été réalisés au delphinarium du Parc Astérix grâce à la participation des dauphins et à la collaboration des soigneurs animaliers.

L’équipe de chercheurs est partie en mission scientifique à La Réunion grâce au financement du Parc Astérix et a travaillé sur place avec l’association Abyss (http://abyss.re/) et Duocéan (https://www.duocean.com/). Sur une session audio-vidéo de 21 minutes, 42 trains de clics et 42 sifflements ont été identifiés. Pour 17% (N = 7) de trains de clics émis et 33% (N = 14) de sifflements émis, les dauphins identifiés comme « émetteurs de vocalise » étaient également présents sur les vidéos. L’an dernier une nouvelle mission toujours financée par le Parc Astérix a permis d’améliorer le dispositif et le logiciel, d’autres enregistrements sont nécessaires pour l’optimiser.

Pour la 1ère fois, BaBeL et son logiciel offrent la possibilité aux chercheurs de localiser dans un espace en 360° les dauphins qui vocalisent et d’observer les postures qu’ils adoptent ainsi que les réactions des autres membres du groupe.

La publication scientifique se trouve ICI 

 

8. Facteurs environnementaux et anthropogènes modulent le jeu social des dauphins

Le jeu est présent chez de nombreuses espèces animales. Dans les zoos et parcs animaliers, il est fréquent de le considérer comme un indicateur de bien-être animal (Held & Spinka, 2011). Le jeu social est défini comme « play bout occuring between two or more participants often preceded by an initial decrease in distance between the players” (Bekoff, 1972). L’activité de jeu a été observée chez des dauphins de tous âges, en delphinarium et en mer (Kuczaj et Walker, 2006).
Nous avons donc voulu savoir si certains facteurs environnementaux et anthropogènes pouvaient moduler le jeu social des dauphins ? et si le jeu social pouvait être un indicateur de bien-être chez ces animaux ?

De Janvier à juin 2016, pendant 70 heures réparties sur 280 sessions d’observation, les 9 dauphins du parc Astérix ont été filmés. Les résultats montrent que :

-          Comme beaucoup d’animaux, les dauphins jouent plus et plus longtemps le matin et en début d’après-midi qu’en fin de journée (Caldwell et Caldwell, 1972)

-          Les dauphins jouent ensemble avant et après, les sessions d’apprentissage et les spectacles.

-          Avec ou sans « jouets » dans leurs bassins, les dauphins jouent ensemble

-          La présence de travaux autour des bassins diminue la fréquence et la durée du jeu social

-          Et enfin, si des dauphins émettent des comportements agonistiques, l’activité de jeu social dans le groupe diminue en fréquence et en durée

Pour conclure, les facteurs environnementaux et anthropogènes modulent différemment l’activité de jeu social chez les dauphins. Pour étudier ce comportement, il est nécessaire de prendre en compte sa durée et sa fréquence. D’autres études sont nécessaires avant de répondre à la question « peut-on utiliser le jeu (social) comme indicateur de bien-être chez les dauphins ? ».

Fréquence de l’activité de jeu social des dauphins matin, midi et après-midi.

Retrouvez la publication scientifique ICI

Bekoff M. 1972. The development of social interaction, play, and metacommunication in mammals: an ethological perspective. Q Rev Biol 47: 412-434.
Caldwell MC, Caldwell DF. 1972. Behavior of marine mammals. In: Ridgway SH editor. Mammals of the Sea : Biology and Medecine. P 419–465.
Held SDE, Spinka M. 2011. Animal play and animal welfare. Anim. Behav. 8: 891–899.
Kuczaj SA, Walker RT. 2006. How do dolphins solve problems. In : Wasserman EA, Zentall TR editors. Comparative cognition: experimental explorations of animal intelligence. New York : Oxford University Press. p 580-600.