Study of communication and acoustic behaviour of Eneopterinae crickets (Orthoptera: Gryllidae) - Université des Antilles Access content directly
Theses Year : 2022

Study of communication and acoustic behaviour of Eneopterinae crickets (Orthoptera: Gryllidae)

Etude de la communication et du comportement acoustique des grillons Eneopterinae (Orthoptères: Gryllidae)

Abstract

The behavior of the subfamily Eneopterinae is explored through different experimental bioacoustic approaches in the laboratory and in the field. In the first chapter, we explore a neotropical species, Ponca hebardi in the tribe Lebinthini, whose males produce high-frequency calls, to which females respond with vibrational signals. The results of the study suggest that this communication system is shared by the entire Lebinthini tribe, making its origin coincide with the origin of echolocation in bats. The study also documents male duets involving both acoustic and vibratory signals not previously described in crickets, and we interpret this as competitive masking between males. In the second chapter, we explore the bioacoustics of the genus Neotropical Eneoptera. We analyzed and described the songs of the four valid species, combining acoustic analyses and measurements of ultrastructural features. In the third chapter, we tested the role of high-amplitude harmonic frequencies in the call song of Eneopterinae crickets, using the species Nisitrus malaya as a model. We conducted playback experiments for both females and males, using three synthetic song treatments with different harmonic content (F1= zero harmonics, F2= one harmonic, F3= two harmonics) to elicit phonotactic behavior and be able to evaluate the different responses. The results confirm that non-lebinthine Eneopterinae use phonotaxis as in the common communication system in crickets. For females, positive phonotaxis in N. malaya is confirmed for all treatments. Males are also attracted to singing, a less expected result. Females generally complete experiments near the speaker with a considerable proportion of individuals reaching the speaker. Among females performing phonotaxis, those responding only to the F1 synthetic song will tend to reach the speaker less often than females responding to the F2 synthetic song, and those responding to the F3 synthetic song. This suggests that, although higher harmonics are not necessary to elicit phonotactic behavior, they may be useful in getting the female to reach the speaker during the experiments. The results for males suggest that the phonotactic strategy in males is different from that in females. This could be the result of competition between males, similar to the cases of satellite males to intercept females attracted to the calling male. Throughout the phonotaxis experiments in N. malaya, we distinguished another type of signal related to conspecific communication, which is a kind of chemical marking behavior that could be considered as an addition to the multimodal communication system in these crickets. The study increased our understanding of acoustic behaviors in crickets, which suggests that some of these crickets have lost or modified their acoustic signals due to environmental pressures by developing chemical communication.
Le comportement de la sous-famille des Eneopterinae est exploré à travers différentes approches bioacoustiques expérimentales en laboratoire et sur le terrain.Dans le premier chapitre, nous explorons une espèce néotropicale, Ponca hebardi dans la tribu Lebinthini, dont les mâles produisent des appels à haute fréquence, auxquels les femelles répondent par des signaux vibratoires. Les résultats de l’étude suggèrent que ce système de communication est partagé par toute la tribu Lebinthini, faisant coïncider son origine avec l'origine de l'écholocation chez les chauves-souris. L’étude documente également des duos de mâles impliquant à la fois des signaux acoustiques et vibratoires non décrits auparavant chez les grillons, et nous l'interprétons comme un masquage compétitif entre les mâles. Dans le deuxième chapitre, nous explorons la bioacoustique du genre Néotropical Eneoptera. Nous avons analysé et décrit les chants des quatre espèces valides, en combinant des analyses acoustiques et de mesures de caractéristiques des ultrastructures. Dans le troisième chapitre, nous avons testé le rôle des fréquences harmoniques de haute amplitude dans le chant d'appel des grillons Eneopterinae, en utilisant comme modèle l’espèce Nisitrus malaya. Nous avons conduit des expériences de repasse à la fois pour les femelles et les mâles, en utilisant trois traitements de chants synthétiques avec un contenu harmonique différent (F1= zéro harmonique, F2= une harmonique, F3= deux harmoniques) pour susciter un comportement phonotactique et être en mesure d'évaluer les différentes réponses. Les résultats confirment que les Eneopterinae non-lebinthine utilisent la phonotaxis comme dans le système de communication courant chez les grillons. Pour les femelles, la phonotaxis positive chez N. malaya est confirmée pour tous les traitements. Les mâles sont également attirés par le chant, résultat moins attendu. Les femelles terminent généralement les expériences près du speaker avec une proportion considérable d'individus atteignant le speaker. Parmi les femelles effectuant la phonotaxis, celles qui répondent uniquement au chant synthétique F1 auront tendance à joindre le speaker moins souvent que les femelles qui répondent au chant synthétique F2, et celles qui répondent au chant synthétique F3. Cela suggère que, même si des harmoniques plus élevées ne sont pas nécessaires pour susciter un comportement phonotactique, elles peuvent être utiles pour que la femelle atteigne le speaker pendant les expériences. Les résultats pour les mâles suggèrent que la stratégie phonotactique chez les mâles est différente de celle chez les femelles. Cela pourrait être le résultat de compétition entre les mâles, semblable aux cas des mâles satellites pour intercepter les femelles attirées par le mâle appelant. Tout au long des expériences de phonotaxie chez N. malaya, nous avons distingué un autre type de signal lié à la communication conspécifique, qui est une sorte de comportement de marque chimique qui pourrait être considéré comme ajout au système de communication multimodal chez ces grillons. L'étude a augmenté notre compréhension des comportements acoustiques chez les grillons, qui suggère que certains de ces grillons ont perdu ou modifié leurs signaux acoustiques en raison des pressions environnementales en développant de la communication chimique.
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Jose Luis Benavides-Lopez. Study of communication and acoustic behaviour of Eneopterinae crickets (Orthoptera: Gryllidae). Invertebrate Zoology. Muséum National d'Histoire Naturelle, 2022. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-04056567⟩
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