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See detailRapport de recherche, mandat Chargé de recherches F.R.S.-FNRS (année académique 2002-2003): Validation et exploitation d’une nouvelle technique éthométrique basée sur l’imagerie numérique pour caractériser les effets toxiques (et toxicomanogènes) de xénobiotiques chez des poissons (C. auratus & L. cephalus) et chez la souris NMRI
Ylieff, Marc ULg

Report (2003)

Tout comportement est le produit d’interactions cumulées d’une série de variables internes (physiologiques) et externes (biotiques, abiotiques ou encore xénobiotiques). Le comportement constitue ainsi une ... [more ▼]

Tout comportement est le produit d’interactions cumulées d’une série de variables internes (physiologiques) et externes (biotiques, abiotiques ou encore xénobiotiques). Le comportement constitue ainsi une réponse globale d’un organisme intégré dans un environnement et un temps donnés. Il représente l’interface des « interactions organisme-environnement » et constitue de ce fait un indicateur pertinent et sensible de l’influence de facteurs environnementaux sur l’animal. Ce paradigme s'applique notamment à l'effet des xénobiotiques et a guidé toutes les recherches que nous avons conduites en 2002 et en 2003 chez le carassin doré Carassius auratus, espèce de poisson choisie comme modèle biologique du milieu dulçaquicole. Grâce à l’adaptation et à la validation chez les poissons d’une technique éthométrique récente basée sur l’imagerie numérique (système de vidéo-pistage informatisé ETHOVISION®), nous quantifions avec une grande précision et en routine (monitoring simultané de 4 aquariums depuis avril 2003) l’effet de perturbateurs environnementaux naturels sur les comportements locomoteurs (nage), les perturbations comportementales engendrées par des xénobiotiques tels que les PCBs (Aroclor 1260, congénère 169) ou encore les modifications comportementales mesurées pendant la période de récupération qui suit une anesthésie induite par des produits anesthésiques utilisés couramment en ichtyologie. C’est dans le cadre d’un projet pris en charge par le F.N.R.S. (convention F.R.F.C. n° 2.4544.02 F) (recherche I.) et à l’occasion d’une première collaboration pilote avec le milieu vétérinaire universitaire (recherche II.) que nous avons mené, en 2002- 2003, deux problématiques basées sur le même paradigme de départ. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailA new tool for testing transmitter's implantation impact on fish: the computerized video tracking
Jadot, Catherine; Donnay, Annick ULg; Ylieff, Marc ULg et al

Poster (2003, June)

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See detailRapport de recherche F.R.F.C. n° 2.4601.00 F (rapport final d’activités scientifiques : années 2000-2001 et 2002): 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
Ylieff, Marc ULg

Report (2002)

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 ... [more ▼]

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 poursuivis dans le cadre de ce programme F.R.F.C., 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 adapté, validé et exploité des techniques complémentaires d’I.N. au cours de travaux effectués sur le terrain et en laboratoire. Objectifs de la recherche Dans notre domaine de recherche, les techniques s’appuyant sur l’I.N. concernent deux approches méthodologiques distinctes : l'une concerne la création d'images numériques (donc modifiables à l'envi) à partir de bases de données topographiques (techniques de modélisation numérique de terrain ou MNT) ; l'autre concerne le traitement informatisé d'images numérisées, procédé permettant la reconnaissance d'objets caractéristiques par rapport à un modèle de référence (Computer Vision System ou Visionique). Le principe de base de nos recherches, réalisées tant en milieu naturel qu’en laboratoire, se résume en trois points : • Premièrement, définir de manière numérique l'habitat naturel (côte rocheuse méditerranéenne), semi-naturelle (aquarium de grande capacité ou mésocosme) ou artificiel (aquariums expérimentaux de petites tailles) des poissons étudiés : variables environnementales physiques, chimiques, biologiques et sociales (variables indépendantes) ; • Deuxièmement, décrire qualitativement puis quantitativement les profils comportementaux des poissons choisis, selon la nature, l'intensité et la répartition temporelle des activités ciblées : territorialité, construction de nids, comportements sexuels, compétition et agressivité, déplacements, vitesses de nage, interactions sociales (variables dépendantes) ; • Troisièmement, mettre en relation les variables des deux premières phases, c'est-à-dire celles des profils comportementaux et celles de l'environnement, par le biais de techniques de modélisations numériques et d’outils statistiques et graphiques. Ainsi, en mesurant sur le terrain ou en manipulant en laboratoire des variables environnementales abiotiques et biotiques, il est possible d’extraire, via le paradigme de l'imagerie numérique, les conditions idéales d'environnement dans lequel l'animal (ici les poissons) trouve son ou ses équilibre(s) psycho-physiologique(s). On est alors en mesure de pouvoir déterminer ses limites de tolérance à des perturbations de son milieu : uniformisation de l'habitat, densités excessives entraînant le stress, pollution, etc. Commencées concrètement en mai 1997 et poursuivies jusqu’en janvier 2002, nos recherches ont eu pour objectif d’adapter, de valider et d’exploiter, dans notre domaine, des techniques basées sur les deux pôles de l'imagerie numérique. [less ▲]

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See detailValidation 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
Ylieff, Marc ULg

Doctoral thesis (2002)

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 ... [more ▼]

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. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailLes stratégies de reproduction chez les poissons labridés méditerranéens
Ylieff, Marc ULg

in Cahiers d'Ethologie (2000), 20(1), 113-138

In contrast to tropical environments, Mediterranean fish assemblages have been exposed to greater seasonal fluctuations of climatic factors (water temperature, photoperiod), which have impacted more or ... [more ▼]

In contrast to tropical environments, Mediterranean fish assemblages have been exposed to greater seasonal fluctuations of climatic factors (water temperature, photoperiod), which have impacted more or less significantly on the biology of fish. The labrid fishes (wrasses) are good examples of how climatic changes influence behavioural strategies. The European wrasses differ mainly from the tropical ones by their particular reproductive behavioural patterns. In these wrasses, the variety of the reproductive strategies (hermaphroditism or gonochorism, spawning seasonality in open water or on substrates, degrees of parental care, etc.) make it possible to study the evolution of these strategies. If in tropics, most of wrasses exhibit planktonic spawning, the Mediterranean ones adapted their behaviour, developing modes of reproduction unusual in tropics: short periods of reproduction, spawning eggs on substrates or in elaborated nest, parental cares. This evolution is dictated, in particular, by the pressure of climatic factors, such as water temperature on the presence or the absence of parental care. Of the 21 Mediterranean species, almost all the species studied lay their eggs on substrates or in a nest built by the large territorial male. Only Coris julis, Thalassoma pavo and Xyrichthys novacula (protogynous hermaphroditism fishes) spawn in open water (planktonic spawning) as tropical species do. Moreover, the majority of Symphodus males have complex social structures where nesting territorial, satellite and sneaker males can be recognised. These sneakers adopt reproductive behavioural patterns known as alternative reproductive behaviour. They can either steal the spawn (streaking), or steal the female (sneaking). Finally, the majority of these Symphodus give parental care throughout each nesting cycle (2 to 5 nests are elaborated during the reproductive season in spring), which always comprises three phases: nest building phase (construction with alive algae of a substrate for spawning or a true nest in form of cup), sexual activity phase (the very moment the females come to spawn in the nest) and fanning phase (oxygenation of eggs, by the beat of the pectoral fins, until hatching). The diversity of the biological and behavioural adaptations developed by the numerous tropical and temperate species of labrid fishes allow us to consider the family as an ideal group to investigate various problems in behavioural ecology. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailDynamique de défense du nid chez Symphodus ocellatus (Forsskål, 1775), poisson labridé méditerranéen. II. Comportements agressifs du mâle territorial nidificateur envers des mollusques gastéropodes
Ylieff, Marc ULg; Michel, Christian ULg; Voss, Jacques

in Cahiers d'Ethologie (1998), 18(1), 39-52

This field research examines aggressive behaviour towards gasteropod molluscs in nesting territorial male of Symphodus ocellatus. This behaviour is useful for brood and nest defense. Four questions ... [more ▼]

This field research examines aggressive behaviour towards gasteropod molluscs in nesting territorial male of Symphodus ocellatus. This behaviour is useful for brood and nest defense. Four questions involving Symphodus ocellatus towards gasteropod molluscs were investigated. Questions of interest were: (1) selective cleaning of the nest according to possible predation danger of molluscs on the eggs, (2) visual recognition of natural mollusc from artificially coloured lure, (3) colours discriminating abilities by the visual system and, more generally (4) the importance of territorial male investment in nest defense; this role could ensure a successful reproduction of the species. Our observations and experimentations (coloured dummies) allow us to conclude that in Symphodus ocellatus, nesting territorial males clean every time their nest, any gasteropod mollusc species whatever; that they have sufficient knowledge of their usual biological environment to be able to discriminate a gasteropod mollusc from a dummy; that the organ of perception used for social recognition is the visual channel constituted by a neural system competent to perceive colours finely , a special quality which support the theory about the use of one preferential colour (red for S.ocellatus) for visual communication; that fry protection insured by territorial male, a task guided by his visual system, is necessary considering dangers from some gasteropod molluscs living in his habitat. [less ▲]

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See detailRapport de recherche (synthèse théorique et activités scientifiques 1996-97): Utilisation de l'imagerie numérique dans l'étude et la modélisation de profils comportementaux de poissons d'eau douce et d'eau de mer en fonction de leur environnement
Ylieff, Marc ULg

Report (1997)

Le principe de base de cette recherche, réalisé tant en laboratoire qu'en milieu naturel, peut se résumer en trois points: Premièrement, définir de manière qualitative puis numérique les profils ... [more ▼]

Le principe de base de cette recherche, réalisé tant en laboratoire qu'en milieu naturel, peut se résumer en trois points: Premièrement, définir de manière qualitative puis numérique les profils comportementaux des poissons choisis, selon la nature, l'intensité et la répartition temporelle des activités ciblées: nutrition, repos, confort, déplacements, territorialité, interactions sociales, parades sexuelles, compétition et agressivité; Deuxièmement, décrire quantitativement les différents milieux (physique, chimique, biologique et social) semi-naturels (en aquarium et dans un étang artificiel) ou naturels (bras de Meuse à Lanaye et Méditerranée à Calvi en Corse) testés. Troisièmement, mettre en relation les variables des deux premières phases, c'est-à-dire celles des profils comportementaux et celles de l'environnement, par le biais d'une modélisation. L'objectif final de ce paradigme est de prédire, au moyen des techniques d'imagerie et traitement d'images, les conditions idéales d'environnement où l'animal se trouve en équilibre psycho-physiologique et, en distordant les variables (simulation), de pouvoir déterminer ses limites de tolérance à des perturbations de son milieu comme une densité excessive entraînant le stress, l'uniformisation de l'habitat, la pollution. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailDynamique de défense du nid chez Symphodus ocellatus (Forsskål, 1775), poisson labridé méditerranéen. I. Comportements agonistiques entre le mâle territorial nidificateur et cinq autres espèces de labridés
Ylieff, Marc ULg; Michel, Christian ULg; Voss, Jacques

in Cahiers d'Ethologie (1997), 17(1), 49-74

This research in the field consists of a study of interspecific agonistic behaviour of territorial male in Symphodus ocellatus. This behaviour is useful for brood and nest defense. Four questions ... [more ▼]

This research in the field consists of a study of interspecific agonistic behaviour of territorial male in Symphodus ocellatus. This behaviour is useful for brood and nest defense. Four questions involving Symphodus ocellatus towards S. tinca, S. mediterraneus, S. roissali, Thalassoma pavo et Coris julis were investigated. The questions of interest were: (1) aggressors or intruders motivations (predation of the brood (a) and/or territorial conflicts (b)), (2) the recognition of this or that species (recognition studied with selective attacks by territorial male), (3) the organ(s) of perception used for this recognition and (4) the importance of territorial male investment in nest defense; this role could ensure a successful reproduction of the species. Our observations and experimentations (tested labrid fishes presented to T. males) allow us to affirm that in S. ocellatus, nesting territorial males recognize the various tested labrid fishes; that the organ of perception used for social recognition is the visual channel; that spawn protection insured by territorial male, a task guided by his visual system, is necessary towards menace of his congeners, but also the other fishes living in his habitat. Nevertheless, if it’s becoming clear that the Mediterranean labrid fishes have the ability to recognize and preferentially interact with particular individuals, the answer of the question 1, concerning aggressors motivations, is not yet clearly known. [less ▲]

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See detailEtude in situ de la dynamique de la défense du nid par le mâle territorial (agressions interspécifiques) chez Symphodus (C.) ocellatus (Forsskål, 1775), poisson labridé méditerranéen
Ylieff, Marc ULg

Master's dissertation (1995)

Approche descriptive et expérimentale des comportements que le mâle territorial nidificateur produit pour protéger son frai vis-à-vis d'autres poissons labridés et des mollusques qui peuplent son nid ... [more ▼]

Approche descriptive et expérimentale des comportements que le mâle territorial nidificateur produit pour protéger son frai vis-à-vis d'autres poissons labridés et des mollusques qui peuplent son nid. Etude réalisée en plongée sous-marine à Stareso, Calvi (Corse). [less ▲]

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