Cultural evolution of birdsong in the laboratory

Comme les humains, certains animaux non-humains présentent des schémas comportementaux considérés comme des cultures. Le chant des oiseaux, un comportement appris, constitue un bon modèle pour étudier l'évolution de la culture vocale. Le but de cette thèse est de suivre l'évolution culturelle du chant au sein de plusieurs colonies de diamants mandarins (Taeniopygia guttata) fondées par des mâles produisant un chant très similaire après avoir été entrainés avec le même modèle de chant. Deux colonies ont été fondées par des mâles chantant un même modèle de chant, et une colonie a été fondée par des mâles en chantant un autre. Dans ces conditions artificielles, le chant a évolué de telle sorte que la similarité au modèle initial a été maintenue dans le temps et que chaque modèle de chant a conduit à des spécificités acoustiques particulières. C'est la première preuve expérimentale que des dialectes de chant peuvent émerger chez le diamant mandarin, formant ainsi des cultures vocales distinctes. Chez cette espèce sociale, de telles variations au niveau du chant pourraient avoir un rôle biologique. C'est pourquoi leur implication dans la préférence des femelles et l'apprentissage social a été étudiée. Les femelles préfèrent le dialecte natif à un dialecte étranger. Pourtant, les individus des deux sexes ne sont pas plus susceptibles de copier le choix de nourriture d'un oiseau chantant le dialecte de leur propre colonie, que le choix d'un oiseau chantant un dialecte différent. Ce travail de thèse marque une étape dans l'étude de l'évolution culturelle du chant du diamant mandarin en laboratoire et contribue à une meilleure compréhension des aspects dynamiques de l'évolution culturelle des signaux de communication, un sujet d’importance majeure dans les sciences du langage.For a long time, culture has been considered as a human specificity but there is extensive evidence in the animal kingdom that several species exhibit behavioural patterns considered as cultures. Birdsong is a learned behaviour and has been demonstrated as a valid model to study the evolution of vocal culture. The aim of this study is to track the cultural evolution of song in colonies of zebra finches (Taeniopygia guttata), starting with an extreme initial condition under which all male founders produce a very similar song after being trained with the same song model. Two colonies were founded by males singing a same song model and one colony was founded by males singing another song model. Overall, the results show that, in such artificial conditions, the song evolved in a way that the similarity to the initial model was maintained over time and each song model led to different acoustic specificities. This demonstration constitutes the first experimental evidence that song dialects can emerge in the zebra finch, forming distinct vocal cultures. Because such song variations could have biological significance in this social species, we investigated their implications for female preference and social learning. Female zebra finches preferred their native song dialect over a stranger one. Yet, birds of both sexes were not more likely to copy the food choice of a bird singing the dialect of their own colony than the choice of a bird singing a different dialect. This thesis work constitutes one step in understanding the cultural evolution of the zebra finch song in the laboratory and more generally, provides a better understanding of the dynamics of cultural evolution of communication signals, which represent an important topic in language research