Prendre des recherches sur la cognition des poissons sur le blog Wild – Methods

Post fourni par Catarina Vila Pouca

Ce message est également disponible en portugais

Bonjour! Je m’appelle Catarina Vila Pouca et j’étudie comment et pourquoi les animaux se comportent et apprennent de différentes manières. J’ai une passion pour les requins et la natation aussi longtemps que je me souvienne, et donc dans ma carrière, je me suis principalement concentré sur les requins et les poissons. Mon dernier projet, avec collègues et étudiants de l’Université Wageningen et de l’Université des Antilles, est décrit dans un article récent Methods in Ecology and Evolution. Cela a commencé par une question simple mais sans réponse: Comment pouvons-nous étudier les capacités d’apprentissage des poissons en dehors de nos milieux de laboratoire habituels?

Défis dans l’étude de la cognition des poissons dans la nature

Il a été bien documenté que la captivité peut avoir un impact sur le comportement et la cognition (apprentissage, mémoire, prise de décision) et biaiser notre compréhension de la façon dont les animaux apprennent et prennent des décisions dans leur environnement naturel. Pourtant, la grande majorité de la recherche sur la cognition des poissons à ce jour (y compris mon travail) provient d’études de laboratoire avec des animaux captifs. En effet, il est difficile à concevoir, et plus important encore, pour effectuer des expériences avec des poissons à l’état sauvage. En discutant de cela en 2019 avec mon conseiller à l’époque, Alexander Kotrschal, nous avons pensé qu’il était temps de commencer à développer un appareil qui nous permettrait d’exécuter des tests d’apprentissage similaires à ce que nous avons fait en laboratoire, mais en site dans le champ.

Trouver l’inspiration et tester, tester, tester!

Le défi de prendre des tâches comportementales et cognitives à la nature n’est pas exclusive aux poissons, et nous avons donc commencé par une revue de la littérature sur la cognition sauvage pour trouver l’inspiration pour les conceptions qui pourraient fonctionner avec les poissons, et qui pourraient être comparables aux tâches qui sont généralement gérées en laboratoire. Tester ces conceptions impliquait beaucoup d’essais et d’erreurs, pas de surprise là-bas! J’ai commencé avec des conceptions de style piège, basées sur des pièges à poisson couramment utilisés. Ceux-ci ont généralement une petite entrée en forme d’entonnoir qui rend difficile pour les poissons de sortir du piège; Nous avons pensé que c’était une bonne idée d’adapter ces pièges pour conduire le poisson dans une chambre de choix, et d’ajouter une autre route de sortie en forme d’entonnoir s’ils choisissaient le bon côté. Bien qu’il ne s’agisse pas d’un coup de chance complet, ces conceptions ont eu de nombreux inconvénients: les poissons n’étaient pas ravis d’être «piégés» dans la chambre de choix, et lorsqu’ils l’essaient sur le terrain, ils étaient très hésitants à aborder ces boîtes à piège. De plus, ce type de tâche ne serait pas facilement adapté pour de nombreux domaines cognitifs (comme l’apprentissage numérique, la mémoire, la résolution de problèmes), nous avons donc décidé que nous avions besoin d’un nouveau design.

Le design gagnant

Notre principale source d’inspiration pour le nouveau design a été l’œuvre de Rachael Shaw sur Wild New Zealand Robins, qui utilise une planche de recherche de nourriture avec des disques pivotants attachés à la planche avec une vis. Maintenant, l’utilisation de planches de recherche de nourriture avec des disques déplacables était déjà un test de laboratoire standard avec de nombreux poissons tels que des guppies, des cichlidés ou du poisson zèbre – mais dans ces tâches de laboratoire, les disques étaient lâches. La nouveauté dans l’appareil de Shaw était l’ajout d’une vis pour fixer les disques au tableau, ce qui empêche les perdre lors de l’exécution de la tâche dans la nature (très importante!). Un autre avantage d’une telle planche de recherche de nourriture avec des disques pivotants est qu’il peut être personnalisé et adapté pour différentes tâches d’apprentissage et de mémoire, ainsi que pour des expériences de recherche de nourriture sociales. En faisant varier la couleur des disques, ou en peignant des formes ou des points dans les disques, nous pouvons examiner différents domaines cognitifs.

Semblable aux études néo-zélandaises de Robin, nous avons également décidé de construire notre conseil d’administration avec plusieurs disques – cela signifiait que nous pouvions collecter des données pour plusieurs «  exécutions  » de la tâche avec une seule présentation du conseil d’administration, maximisant ainsi la collecte de données tout en minimisant la perturbation des populations de poissons. Après certains pilotes en laboratoire pour nous assurer que la collecte et l’analyse des données ont été possibles avec cette conception, nous l’avons pris pour un tour avec des guppys sauvages dans la belle Trinidad et Tobago. Parce que nous voulions examiner non seulement l’apprentissage mais aussi la dynamique sociale de recherche de nourriture, nos tests de guppy ont été effectués avec des poissons pêchés sauvages qui ont été marqués individuellement. Dans l’article, nous présentons des résultats sympas sur les courbes d’apprentissage en groupe, mais aussi sur la maîtrise individuelle de délodage des disques – et montrons que certains guppys sont un peu paresseux et préfèrent se débrouiller pour les récompenses d’autres.

La dernière étape consistait à réfléchir à la façon dont nous pouvions amener notre conseil d’administration à différents types d’habitats. La planche en elle-même peut être facilement placée dans des ruisseaux ou des étangs peu profonds, mais nous voulions pouvoir accéder à des plans d’eau plus profonds. Entrez notre structure de placement: une base lourde et une structure coulissante qui contient la carte de recherche de nourriture et la caméra vidéo. Le déploiement à distance a été testé avec succès dans un étang naturel avec une population de sticklebacks, qui a rapidement interagi avec le conseil d’administration et a appris la tâche.

Vous voulez utiliser notre tableau de recherche de nourriture? Voici quelques conseils

Nous espérons que notre conseil d’administration sera utilisé pour étendre la recherche sur la cognition des poissons à d’autres espèces et environnements et conduire à des avancées importantes dans le domaine! Avant de plonger, voici quelques conseils:

– Il y a un bon équilibre entre faire perdre trop les disques (ils peuvent s’ouvrir lorsque vous placez la planche ou avec le courant) ou si serré que le poisson ne peut pas les ouvrir. Pilote ceci avec votre espèce.

-Nous appliquons une fine couche de gelée de pétrole (par exemple, vaseline) aux trous de récompense avec un coton-tige, pour nous assurer que les récompenses ne flotteraient pas.

-Les bulles d’air à l’intérieur du trou de récompense peuvent rendre difficile pour le poisson de déloger le disque. Une façon d’empêcher cela est d’ajouter de l’eau aux trous lorsque vous préparez l’assiette.

N’hésitez pas à contacter si vous avez des questions, des préoccupations ou si vous souhaitez simplement partager vos propres aventures de conseil d’administration (auquel cas veuillez envoyer des photos également!).

Post édité par Swifenwe et Prayer Kanyile