Electric signals and social behavior of the weakly electric fish Marcusenius macrolepidotus (Mormyridae, Teleostei)

This thesis concerns Marcusenius macrolepidotus (Mormyridae, Teleostei), a freshwater tropical fish producing weak electrical discharges. It describes its social locomotor and electrical behavior under laboratory conditions. Histological imaging reveals the typical generator and receptor organs of Mormyrid fish. The waveform of the electrical organ pulse discharges and the sequence of pulse intervals are digitized. Group movements are observed visually and then quantified in six groups, each composed of six individuals. In addition, the electrical activity of the group as a whole and that of the individual moving freely within the group are simultaneously monitored and recorded by a new setup.The sequence of pulse intervals shows individual stereotypies. The frequency and regularity of the rhythm increases as locomotor activity increases. The overall electrical activity of the group as a whole differs from that of a simple mixture of independent individuals. It is marked by stopping responses of the whole group reacting to the bursts of one individual, and by echo responses between neighboring individuals.Signal analysis thus highlights how a system as such can emerge from the communication animals signals that humans cannot perceive.Cette thèse concerne Marcusenius macrolepidotus (Mormyridae, Teleostei), un poisson d'eau douce africain émetteur de décharges électriques faibles. Elle décrit son comportement social, locomoteur et électrique, en conditions de laboratoire. L'imagerie histologique révèle des organes spécialisés émetteurs et récepteurs d'électricité faible, typiques des poissons Mormyridés. La forme d'onde des impulsions générées par l'organe électrique, et la séquence des impulsions sont numérisées. Les mouvements de groupe sont observés visuellement, puis quantifiés sur six groupes, chacun composé de six individus. De plus, par un montage original, l'activité électrique de l'individu se déplaçant librement au sein du groupe est captée et enregistrée simultanément avec celle du groupe dans son ensemble.La séquence des intervalles inter-impulsions montre des stéréotypies propres aux individus. Le rythme formé par ces intervalles gagne en fréquence et en régularité lorsque l'activité locomotrice augmente. L'activité électrique du groupe dans son ensemble diffère de celle d'un simple mélange provenant d'individus indépendants. Elle est marquée par des interruptions de tout le reste du groupe en réponse aux salves d'un seul individu, et par des échos entre individus voisins.L'analyse du signal formalise ainsi l'émergence d'un système en tant que tel à partir de phénomènes auquel l'Homme est insensible