Professeur

François Vézina

Départements
Département de biologie, chimie et géographie
Campus
Campus de Rimouski
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Téléphone sans frais
1 800 511-3382, poste 1971
Bureau
B-120

  • Biologie
  • Écologie hivernale
  • Écophysiologie
  • Énergétique
  • Reproduction

  • Ph. D. Simon Fraser University (2004)
  • M.Sc. Université de Sherbrooke (1998)
  • B.Sc. Université du Québec à Rimouski (1995)

Plusieurs projets de recherches sont disponibles pour les étudiants qui désirent entreprendre des études à la maîtrise ou au doctorat. Certains projets sont déjà ciblés, mais je suis toujours intéressé par les bonnes idées en lien avec les intérêts de mon programme.

Les recherches du laboratoire d’écophysiologie sont à l’interface entre la biologie adaptative, la physiologie et l’écologie. Elles s’inspirent des défis énergétiques que les oiseaux doivent relever pour faire face aux contraintes imposées par leur environnement, particulièrement les environnements froids.

Les projets portent sur plusieurs thématiques :

Écologie hivernale, performance individuelle et cycles saisonniers chez les oiseaux forestiers résidents.

Ces projets forment la branche la plus active de nos recherches. Les oiseaux non migrateurs qui passent l’hiver au Québec doivent affronter les rigueurs de la saison froide. Pour ce faire, ils ont développé une panoplie d’adaptations physiologiques et comportementales. Cependant, si l’acclimatation au froid est étudiée depuis des décennies, on ne sait que peu de choses sur les compromis que doivent faire les oiseaux pour survivre aux variations rapides de l’environnement hivernal. Par exemple, comment répondent-ils aux contraintes associées à une vague de froid ou une période de redoux? Quelles sont les conséquences sur la condition des individus et est-ce que ces conséquences ont des effets à long terme? Est-ce qu’elles ont un impact sur la survie et sur le succès de reproduction? Est-ce que certains individus adoptent des stratégies qui améliorent leur valeur sélective (fitness). Le réchauffement global est accompagné d’une augmentation de la fréquence et de l’amplitude des perturbations climatiques hivernales. Un objectif majeur de ces recherches est donc de déterminer les limites de la capacité d’adaptation des oiseaux aux changements climatiques.

Les recherches ont débuté à l’hiver 2009-2010 et ont lieu à la forêt d’enseignement et de recherche Macpès (à 20 km de Rimouski). Le modèle d’étude principal est la mésange à tête noire (Poecile atricapillus) mais nous nous intéressons également à la sittelle à poitrine rousse (Sitta canadensis) et à la mésange à tête brune (Poecile hudsonicus). Cette dernière a d’ailleurs subi un fort déclin dans les dernières décennies. De par leur petite taille qui décuple les coûts de thermorégulation, ces espèces sont d’excellents modèles pour ce type d’étude. Nous suivons ainsi une population d’environ 400 mésanges marquées de bagues de couleur. Ce système permet un suivi individuel tout au long de l’année au moyen d’observations sur le terrain et de recaptures. Nous suivons aussi le succès de reproduction d’une partie de ces oiseaux à l’aide de nichoirs. La forêt Macpès compte effectivement plus de 1100 nichoirs! Comme les sites de nidification naturels (arbres morts, chicots) ne manquent pas, cette quantité de nichoirs est nécessaire pour suivre suffisamment de couples nicheurs pour nos études.

Études expérimentales des mécanismes d’adaptation aux variations climatiques et conséquences des contraintes hivernales sur la physiologie des oiseaux. 

Le laboratoire d’écophysiologie est doté d’une animalerie pour oiseaux avec chambres climatiques et volières extérieures à l’UQAR. Ces infrastructures nous permettent d’étudier, en conditions contrôlées ou semi-naturelles, plusieurs mécanismes permettant aux oiseaux de s’ajuster aux contraintes énergétiques associées à l’environnement (p.ex., régulation hormonale de la production de chaleur, changements morphologiques et comportementaux, nutrition). Ces infrastructures nous permettent également d’étudier la capacité des oiseaux à s’acclimater aux perturbations climatiques résultant du réchauffement global. En utilisant des modèles domestiques se reproduisant en captivité, nous pouvons également étudier les effets intersaisonniers issus de contraintes spécifiques (e.g. effet de l’environnement froid sur le succès de reproduction ultérieur).

Cycles saisonniers, migration et flexibilité phénotypique chez les oiseaux de rivage.

D’un point de vue physiologique, les oiseaux limicoles migrateurs sont extraordinaires. Leur mode de vie requiert en effet une grande flexibilité. Par exemple, plusieurs espèces parcourent des milliers de km, parfois sans escale, chaque année lors de la migration entre leurs aires d’hivernage et leurs aires de reproduction. À ces migrations sont associées des transformations physiologiques spectaculaires, comme l’atrophie des organes internes et l’hypertrophie spontanée des muscles pectoraux avant l’envol. Certaines espèces se spécialisent sur une diète de bivalves en hiver et ont la capacité de doubler la taille de leur système digestif en quelques jours selon la quantité de coquilles ingérée. Au cours des dernières années, en collaboration avec les Dr. T. Piersma (Université de Groningen, Pays-Bas) et R.I.G. Morrison (Environnement Canada), je me suis particulièrement intéressé à l’acclimatation au froid, aux stratégies de gestion de l’énergie, aux compromis phénotypiques ainsi qu’à la récupération postmigratoire chez les limicoles migrateurs comme le bécasseau maubèche (Calidris canutus). Ces travaux sont maintenant complétés. Cependant de nouveaux projets viendront certainement s’ajouter dans le futur.

Coûts énergétiques de la reproduction et effets sur les stratégies de gestion de l’énergie.

Chez les oiseaux nidicoles, la reproduction est souvent considérée comme la période de l’année la plus coûteuse en énergie. En effet, hors de la période de reproduction, les oiseaux ont des organes reproducteurs atrophiés. Ils doivent ainsi les reconstruire à chaque cycle annuel. Cependant si la reproduction est très étudiée, pour des raisons pratiques la majorité des études portent sur la période de nourrissage des jeunes. Les coûts énergétiques associés au développement des organes reproducteurs, et particulièrement à la formation des œufs chez les femelles, apparaissent bien avant le pic d’abondance de ressources alimentaires, mais restent toutefois assez peu connus. Nous avons entrepris de mesurer empiriquement ces coûts en prenant l’étourneau sansonnet (Sturnus vulgaris) et le diamant mandarin (Taeniopygia guttata) pour modèles. Ces travaux ont démontré que les femelles subissent une augmentation de taux métabolique de 22-27% pendant la production des œufs. Ces dépenses additionnelles seraient le résultat du développement et du fonctionnement des organes reproducteurs (principalement l’oviducte). Si ces coûts restent faibles relativement aux dépenses énergétiques totales des oiseaux en liberté, ils sont suffisamment élevés pour que les femelles compensent en réduisant leur activité par plus de 40%! Bien que ces travaux soient complétés, de nouvelles études en conditions naturelles et expérimentales sont prévues à l’UQAR.

Équipement

Le laboratoire d’écophysiologie dispose de plusieurs instruments et infrastructures pour l’étude des oiseaux en milieu naturel et en environnement contrôlé.
  • Animalerie pour oiseaux à l’UQAR :
  • Chambres climatiques à température (-25°C à +30°C) et à photopériode contrôlées;
  • Volière extérieure à quatre enclos;
  • Laboratoire de respirométrie.
Laboratoire à l’UQAR :
  • Spectrofluorimètre à plaque;
  • Appareils d’analyse diagnostique (hormones, métabolites sanguins, électrolytes);
  • Bombe calorimétrique;
  • Échographe portable (pour la mesure non invasive d’organes internes);
  • Appareil Soxhlet.
Forêt Macpès 
  • Pavillon de recherche avec laboratoire et hébergement;
  • 25 sites de captures répartis dans la forêt;
  • 1100 nichoirs;
  • Équipement de respirométrie de terrain;
  • Matériel de télémétrie pour suivi de la température corporelle sur le terrain;
  • Trois stations météorologiques enregistrant données en continu;
  • Motoneiges et VTTs.

Postdoctorat

  • Quinn Fletcher. Des nids chez vous. Projet de science citoyenne.

Doctorat

  • Audrey Le Pogam. Adaptations physiologiques aux conditions hivernales chez le plectrophane des neiges.
  • Fanny Hallot. Flexiblité phénotypique en réponse aux fluctuations climatiques chez les oiseaux.
  • Magali Petit.  Effet des fluctuations climatiques hivernales sur la performance métabolique, la condition physiologique et la survie de la mésange à tête noire.
  • Myriam Milbergue. Régulation endocrine de la performance métabolique hivernale chez les oiseaux résidents.

Maîtrise

  • Lyette Regimbald. Effet des variations thermiques sur la condition immunitaire et le stress oxydatif chez les oiseaux.
  • Marie-Pier Laplante. Distribution géographique et gestion des réserves énergétiques chez le plectrophane des neiges en hiver.
  • Karine Dubois. Flexibilité phénotypique et acclimatation thermique chez trois espèces de passeraux nord-américains.
  • Lewden, Agnès (complété).  Environnement social et capacité d’acclimatation au froid chez la mésange à tête noire.
  • Mandin, Clément (Complété).  Fluctuations climatiques hivernales et variations journalières de condition physiologique mesurées par marqueurs sanguins chez la mésange à tête noire.

Collaborations en cours ou récentes

  • Isabelle Devost (étudiante MSc Université d’Ottawa). Évaluation de la condition par profils sanguins chez la mésange à tête noire. Inovation en période de contraintes chez mésange à tête noire.
  • Pascal Royer-Bouttin (étudiant MSc UQAR). Validation de l’échographie comme méthode de mesures non invasive de la taille des muscles chez les oiseaux de petite taille.
  • Pierre Legagneux (postdoctorat UQAR). Projet de science citoyenne, Des nids chez-vous.
  • Pablo Cortes (étudiant PhD Universidad Austral de Chile). Variation intraindividuelle et intersaisonnière de performance métabolique hivernale chez les oiseaux résidents.
  • Sabrina Clavijo B. (étudiante PhD Pontificia Universidad Católica de Chile). Origine de l’endothermie: tests d’hypothèses à partir d’observations chez les oiseaux résidents.
  • Grisel Cavieres (étudiante PhD Universidad de Chile). Performance métabolique hivernale et conductance thermique chez la mésange à tête noire et la mésange à tête brune.
  • Caron-Carrier J., S. Lai, F. Vézina, A. Tam et D. Berteaux, 2022
  • Long-distance, synchronized and directional fall movements suggest migration in Arctic hares on Ellesmere Island (Canada)
    Scientific Reports 12 : Article Numéro 5003.
  • Lai S., É. Desjardins, J. Caron-Carrier, C. Couchoux, F. Vézina, A. Tam, N. Koutroulides et D. Berteaux, 2022
    Unsuspected mobility of Arctic hares revealed by longest journey ever recorded in a lagomorph
    Ecology 103 (3) : Article numéro e3620
  • Choy E. S., R. S. O’Connor, H. G. Gilchrist, A. L. Hargreaves, O. P. Love, F. Vézina et K. H. Elliott, 2021
    Limited heat tolerance in a cold-adapted seabird: implications of a warming Arctic
    Journal of Experimantal Biology 224 (13): jeb242168.
  • Cornelius Ruhs, O. P. Love, L. Drainville, F. Vézina, 2021
    No common pesticides detected in snow buntings utilizing a farmland landscape in eastern Québec
    Avian Conservation and Ecology 16(2): Article numéro 26.
  • Desjardins É., S. Lai, S. Payette, F. Vézina, A. Tam et D. Berteaux, 2021
    Vascular plant communities in the polar desert of Alert (Ellesmere Island, Canada): Establishment of a baseline reference for the 21st century
    Ecoscience 28 (3-4): 243 – 267.
  • Le Pogam A., R. S. O’Connor, O. P. Love, J. Drolet, L. Régimbald, G. Roy , M.-P. Laplante, D. Berteaux, A. Tam et F. Vézina, 2021
    Snow buntings maintain winter-level cold endurance while migrating to the High Arctic
    Frontiers in Ecology and Evolution 923 : Article numéro 724876.
  • Sénécal S., J.-C. Riva, R. S. O’Connor, F. Hallot, C. Nozais et F. Vézina, 2021
    Poor prey quality is compensated by higher provisioning effort in passerine birds
    Scientific Reports 11 : Article numéro 11182.
  • Desjardins É., S. Lai, S. Payette, M. Dubé, P. C. Sokoloff, A. St-Louis, M.-P. Poulin, J. Legros, L. Sirois, F. Vézina, A. Tam et D. Berteaux, 2021
    Survey of the vascular plants of Alert (Ellesmere Island, Canada), a polar desert at the northern tip of the Americas expand
    Check List 17 (1) :  181-225.
  • Le Pogam A., R. S. O’Connor, O. P. Love, M. Petit, L. Régimbald et F. Vézina, 2021
    Coping with the worst of both worlds: Phenotypic adjustments for cold acclimatization benefit northward migration and arrival in the cold in an Arctic-breeding songbird
    Functional Ecology 35 (6) : 1240-1254.
  • O’Connor R. S., A. Le Pogam, K. G. Young, F. Robitaille, E. S. Choy, O. P. Love, K. H. Elliott, A. L. Hargreaves, D. Berteaux, A. Tam et F. Vézina, 2021
    Limited heat tolerance in an Arctic passerine: Thermoregulatory implications for cold‐specialized birds in a rapidly warming world
    Ecoloy and Evolution 11 (4) : 1609-1619.
  • Sénécal S., J.-C. Riva, R. S. O’Connor, F. Hallot, C. Nozais et F. Vézina, 2021
    Poor prey quality is compensated by higher provisioning effort in passerine birds
    Scientific Reports 11 : Article number 11182.
  • Vézina F., R. S. O’Connor, A. Le Pogam, A. D. De Jesus, O. P. Love, A. G. Jimenez, 2021
    Snow buntings preparing for migration increase muscle fiber size and myonuclear domain in parallel with a major gain in fat mass
    Journal of Avian Biology 52(5) : article no e02668
    https://doi.org/10.1111/jav.02668
  • Le Pogam A., O. P. Love, L. Régimbald, K. Dubois, F. Hallot, M. Milbergue, M. Petit, R. S. O’Connor et F. Vézina, 2020
    Wintering snow buntings elevate cold hardiness to extreme levels but show no changes in maintenance costs
    Physiological and Biochemical Zoology 93 (6) : 417-433.
  • Cornelius Ruhs E., F. Vézina, M. A. Walker et W. H. Karasov, 2020
    Who pays the bill? The effects of altered brood size on parental and nestling physiology
    Journal of Ornithology 161 : 275–288.
  • Jimenez A.G, E. Cornelius-Ruhs, K. J. Tobin K. N.  Anderson, A.  Le Pogam, L. Regimbald et F. Vézina (2020)
    Consequences of being phenotypically mismatched with the environment: No evidence of oxidative stress in cold- and warm-acclimated birds facing a cold spell
    Journal of Experimental Biology 223 (8) : Article numéro jeb218826
  • Le Net R., C. Provost, C. Lalonde, L. Régimbald, F. Vézina, C. A. Gagnon et S. Lair, 2020
    Whole genome sequencing of an avipoxvirus associated with infections in a group of aviary-housed snow buntings (Plectrophenax nivalis)
    Journal of Zoo and Wildlife Medicine, 50(4):803-812.
  • Vézina F., E. Cornelius Ruhs, E. S. O’Connor, A. Le Pogam, L. Régimbald, O. P. Love et A. G., Jimenez, 2020
    Consequences of being phenotypically mismatched with the environment: rapid muscle ultrastructural changes in cold-shocked black-capped chickadees (Poecile atricapillus)
    American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology  318 (2) : R274-R283.
  • Cornelius Ruhs E., F. Vézina et W. H. Karasov, 2019
    Physiological and immune responses of free-living temperate birds provided a gradient of food supplementation
    Physiological and Biochemical Zoology  92 (1) :  106-114.
  • Laplante M.-P., E. A. McKinnon, O. P. Love et F. Vézina, 2019
    Flexible response to short-term weather in a cold-adapted songbird
    Journal of Avian Biology 50 (2) :  Article numéro e01766
  • Mckinnon E. A., M. P. Laplante, O. P. Love, K. C.  Fraser, S. Mackenzie et F.  Vézina, 2019
    Tracking landscape-scale movements of snow buntings and weather-driven changes in flock composition during the temperate winter
    Frontiers in Ecology and Evolution 7 : Article Number: 329,  DOI: 10.3389/fevo.2019.00329
  • Milbergue M. S., P. U. Blier et F. Vézina, 2018
    Large muscles are beneficial but not required for improving thermogenic capacity in small birds
    Scientific Reports 8: Article numéro 14009.
  • Barceló G., O. P. Love, F.  Vézina, 2017
    Uncoupling basal and summit metabolic rates in white-throated Sparrows: Digestive demand drives maintenance costs, but changes in muscle mass are not needed to improve thermogenic capacity
    Physiological and Biochemical Zoology 90 (2) : 153-165.
  • Cornelius E. A. F.  Vézina, L.  Regimbald, F. Hallot, M.  Petit, O. P.  Love, W. H. Karasov, 2017
    Chickadees faced with unpredictable food increase fat reserves but certain components of their immune function decline
    Physiological and Biochemical Zoology 90 (2) : 190-200.
  • Lewden A., A. Nord, M. Petit et F. Vézina, 2017
    Body temperature responses to handling stress in wintering Black-capped Chickadees (Poecile atricapillus L.)
    Physiology and Behavior 179 : 49-54.
  • Petit, M., S. Clavijo-Baquet et  F.  Vézina, 2017
    Increasing winter maximal metabolic rate improves intrawinter survival in small birds
    Physiological and Biochemical Zoology 90 (2) : 166-177.
  • Swanson D. L., A. E.McKechnie et Vézina, 2017
    How low can you go? An adaptive energetic framework for interpreting basal metabolic rate variation in endotherms
    Journal of Comparative Physiology B-Biochemical Systemic and Environmental Physiology  187 (8) : 1039-1056.
  • Vézina F., A. R. Gerson, C. G. Guglielmo et T. Piersma, 2017
    The performing animal: Causes and consequences of body remodeling and metabolic adjustments in red knots facing contrasting thermal environments
    American Journal of Physiology – Regulatory Integrative and Comparative Physiology
    313 (2) : R120-R131.
  • Dubois K., F. Hallot et F.Vézina, 2016
    Basal and maximal metabolic rates differ in their response to rapid temperature change among avian species
    Journal of Comparative Physiology B-Biochemical Systemic and Environmental Physiology  186 (7) : 919-935.
  • Cortés  P.A.,  M. Petit, A. Lewden, M. Milbergue et F. Vézina, 2015
    Individual inconsistencies in basal and summit metabolic rate highlight flexibility of metabolic performance in a wintering passerine
    Journal of Experimental Zoology Part A: Ecological Genetics and Physiology 323 (3) :  179-190.
  • Franci C. D., F. Vézina, F. Grégoire, J.-F. Rail et J. Verreault, 2015
    Nutritional stress in Northern gannets during an unprecedented low reproductive success year: Can extreme sea surface temperature event and dietary change be the cause?
    Comparative Biochemistry and Physiology -Part A : Molecular and Integrative Physiology 181 : 1-8.
  • Royer-Boutin P., P. A. Cortés, M. Milbergue, M. Petit et F. Vézina, 2015
    Estimation of muscle mass by ultrasonography differs between observers and life states of models in small birds
    Physiological and Biochemical Zoology 88 (3) : 336-344.
  • Swanson D. L.et F. Vézina, 2015
    Environmental, ecological and mechanistic drivers of avian seasonal metabolic flexibility in response to cold winters
    Journal of Ornithology 156 : 377-388.
  • Devost I, F. Hallot, M. Milbergue, M. Petit et F. Vézina, 2014
    Lipid metabolites as markers of fattening rate in a non-migratory passerine: Effects of ambient temperature and individual variation
    Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology  177 : 18–26.
  • Petit M., A.Lewden et F.  Vézina, 2014 
    How does flexibility in body composition relate to seasonal changes in metabolic performance in a small passerine wintering at northern latitude?
    Physiological and Biochemical Zoology 87 (4) : 539-549.
  • Petit, M. et F. Vezina, 2014
    Reaction norms in natural conditions: How does metabolic performance respond to weather variations in a small endotherm facing cold environments?
  • PLoS ONE 9 (11) : Article number e113617.
  • Milot, E., Cohen, A.A., Vézina, F., Buehler, D.M., Matson, K.D., Piersma, T. 2014. Measuring body condition in ecological studies: a novel method based on physiological dysregulation predicts health-related variables in a migratory shorebird. Methods in Ecology and Evolution. 5: 146-155.
  • Lewden, A., Petit, M., Milbergue, M., Orio, S., Vézina, F. 2014. Evidence for use of facultative hypothermia during the day in a small passerine wintering at northern latitudes. Ibis 156:321-329.
  • Petit, M., Lewden, A., Vézina, F. 2013. Intra-seasonal flexibility in avian metabolic performance highlights the uncoupling of basal metabolic rate and thermogenic capacity. PLOS ONE 8: e68292
  • Mandin, C., Vézina, F. 2012. Daily variations in markers of nutritional condition in wintering black-capped chickadeePoecile atricapillus. Ibis: 154: 791-802.
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  • Vézina, F., Williams, T.D., Piersma, T., Morrison, R.I.G. 2012. Phenotypic compromises in long-distance migrating shorebirds: consequences of coping with cold during the life-stage transition from migration to reproduction in the High Arctic. Funct. Ecol.26: 500-512.
  • Lewden, A, Petit, M., Vézina, F. 2012. Dominant black-capped chickadees pay no maintenance energy costs for their wintering status and are not better at enduring cold than subordinate individuals. J. Com. Physiol. B. 182:381-392.
  • Vézina, F., Dekinga, A., Piersma, T. 2011. Shorebirds’ seasonal adjustments in thermogenic capacity are reflected by changes in body mass: How preprogrammed and instantaneous acclimation work together. Intgr. Comp. Biol. 51:394-408.
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  • Vézina. F., Gustowska, A., Jalvingh, K.M., Chastel, O., Piersma T. 2009. Hormonal correlates and thermoregulatory consequences of molting on metabolic rate in a northerly wintering shorebird. Physiol. Biochem. Zool. 82: 129-142.
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  • Love, O.P., Breuner, C.W., Vézina, F., Williams, T.D. 2004. Mediation of a corticosterone-induced reproductive conflict. Horm. Behav. 46: 59-65.
  • Williams, T.D., Challenger, W.O., Christians, J.K., Evanson, M., Love, O.P., Vézina, F. 2004 What causes the decrease in hematocrit during egg production? Funct. Ecol. 18: 330-336.
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  • Challenger, W.O., Williams, T.D., Christians, J.K., Vézina, F. 2001. Follicular development and plasma yolk precursor dynamics through the laying cycle in the European starling (Sturnus vulgaris). Physiol. Biochem. Zool. 74: 356-365.
  • Vézina, F., Charlebois, D. Thomas, D.W. 2001. An automated system for the measurement of mass and identification of birds at perches. J. Field Ornithol. 72: 211–220.
  • Vézina, F., Thomas, D.W. 2000. Social status does not affect resting metabolic rate in wintering dark-eyed juncos (Junco hyemalis). Physiol. Biochem. Zool. 73: 231-236.

Premier cycle :

Deuxième cycle :