L’évolution de la saisonnalité reproductive chez des singes terrestres tropicaux

Reproductive seasonality refers to the periodic temporal clustering of reproductive events in the annual cycle. It is often adaptive, because synchronizing the costliest stage of the female reproductive cycle with the most productive season can enhance maternal and offspring conditions and survival. Most studies investigating the evolutionary determinants of reproductive seasonality were done on fast-lived species from temperate habitats, while little is known for long-lived tropical species. In this thesis, we investigated the evolutionary determinants and fitness consequences of reproductive seasonality in two wild primate populations: non-seasonal breeding chacma baboons (Papio ursinus) from the seasonal and arid Namibian savannah and seasonal breeding mandrills (Mandrillus sphinx) from the Gabonese equatorial forest. Using a combination of long-term life history, morphological, behavioural and climatic data, we first reveal that despite their omnivorous diet and tropical habitats, mandrills and baboons are both subject to important seasonal variation in food availability, mainly caused by rainfall fluctuations. Consequently, we find that matching the peak of lactation with the seasonal food peak enhances female future reproduction (i.e. maternal reproductive pace) in both populations. We further show that two distinct optimal birth timing in chacma baboons maximise either maternal reproductive pace or offspring survival, by matching early versus late weaning with the seasonal food peak, respectively. The occurrence of multiple optimal birth timings weakens the strength of reproductive seasonality. In contrast, mandrill females do not face a similar trade-off between current and future reproduction over birth timing, and maximise their fitness by giving birth seasonally. In these two social species, we further find social effects on reproductive synchrony and seasonality. In chacma baboons, rank-related reproductive suppression leads to birth asynchrony and contributes to explain the absence of seasonal reproduction. In mandrills, dominant females are less seasonal than subordinates. Lastly, a comparative analysis on 16 populations from 7 species of wild baboons and relatives show unusually flexible patterns of reproductive phenology – with seasonal and non-seasonal breeding populations in a same species – and climatic unpredictability acts as a major driver of the loss of reproductive seasonality. Altogether, this work extends our understanding of the diverse patterns of reproductive seasonality observed in long-lived tropical species, by shedding light on previously overlooked determinants of reproductive phenology, such as climatic predictability, life history traits and trade-offs, and various social factors likely to affect other long-lived and social species.La saisonnalité reproductive réfère au regroupement temporel périodique d’événements reproductifs dans le cycle annuel. Elle est souvent adaptative, car synchroniser l'étape la plus coûteuse du cycle reproducteur des femelles avec la meilleure saison peut améliorer la condition et survie des mères et de leurs progénitures. La plupart des études portant sur les déterminants évolutifs de la saisonnalité reproductive ont été menées sur des espèces à rythme de vie rapide des habitats tempérés, et l'on sait relativement peu de choses sur les espèces tropicales longévives. Dans cette thèse, nous avons étudié les déterminants évolutifs et les conséquences en termes de valeur sélective de la saisonnalité reproductive de deux populations de primates sauvages: les babouins chacma à reproduction non-saisonnière (Papio ursinus) de la savane aride et saisonnière namibienne et les mandrills à reproduction saisonnière (Mandrillus sphinx) de la forêt équatoriale gabonaise. En utilisant une combinaison de données de long terme d’histoire de vie, morphologiques, comportementales et climatiques, nous révélons tout d'abord que malgré leurs régimes omnivores et leurs habitats tropicaux, mandrills et babouins sont tous deux soumis à d'importantes variations saisonnières de la disponibilité alimentaire, principalement causées par des fluctuations de précipitations. Par conséquent, nous constatons que faire correspondre le pic de lactation avec le pic alimentaire saisonnier améliore la reproduction future des femelles (accélère le rythme de reproduction maternel) chez les deux populations. En outre, nous montrons que deux périodes de naissance optimales distinctes chez les babouins chacma maximisent soit le rythme de reproduction maternel, soit la survie de la progéniture, en faisant correspondre le début ou la fin du sevrage avec le pic alimentaire saisonnier, respectivement. L'existence de multiples périodes optimales de naissance affaiblit l’intensité de leur saisonnalité reproductive. En revanche, les mandrills ne font pas face à ce même compromis entre reproduction actuelle et future sur le moment de la naissance, et maximisent leurs valeurs sélectives en donnant naissance dans le pic saisonnier de naissance. Chez ces deux espèces sociales, nous trouvons de plus des effets sociaux sur la saisonnalité reproductive: la suppression de la reproduction, liée au rang et conduisant à l'asynchronie des naissances dans un groupe, contribue à expliquer l'absence de reproduction saisonnière chez les babouins chacma, et les femelles dominantes sont moins saisonnières que les subordonnées chez les mandrills. Enfin, une analyse comparative sur 16 populations de 7 espèces de babouins sauvages et proches apparentés révèle une rare flexibilité de leur phénologie reproductive - avec des populations à reproduction saisonnière et non-saisonnière au sein d'une même espèce - et l'imprévisibilité climatique agit comme un facteur majeur de la perte de saisonnalité reproductive. Dans l'ensemble, ce travail élargit notre compréhension des divers patrons de saisonnalité reproductive observés chez les espèces tropicales à longue durée de vie, en mettant en lumière des déterminants précédemment négligés de la phénologie de la reproduction, tels que la prévisibilité climatique, les traits et compromis d’histoire de vie, et divers facteurs sociaux susceptibles d'affecter d'autres espèces sociales et à rythme de vie lent