Sex allocation conflict in ants: when the queen rules.

Insect societies are paramount examples of cooperation, yet they also harbor internal conflicts whose resolution depends on the power of the opponents. The male-haploid, female-diploid sex-determining system of ants causes workers to be more related to sisters than to brothers, whereas queens are equally related to daughters and sons. Workers should thus allocate more resources to females than to males, while queens should favor an equal investment in each sex. Female-biased sex allocation and manipulation of the sex ratio during brood development suggest that workers prevail in many ant species. Here, we show that queens of Formica selysi strongly influenced colony sex allocation by biasing the sex ratio of their eggs. Most colonies specialized in the production of a single sex. Queens in female-specialist colonies laid a high proportion of diploid eggs, whereas queens in male-specialist colonies laid almost exclusively haploid eggs, which constrains worker manipulation. However, the change in sex ratio between the egg and pupae stages suggests that workers eliminated some male brood, and the population sex-investment ratio was between the queens' and workers' equilibria. Altogether, these data provide evidence for an ongoing conflict between queens and workers, with a prominent influence of queens as a result of their control of egg sex ratio.

Conflict and co-operation in ant societies

Cette thèse se propose d?étudier les forces évolutives qui influencent la bal- ance entre coopération et conflit. Deux exemples sont analysés en détail, les sociétés d?insectes et l?association entre la fourmi Formica exsecta et son sym- bionte intracellulaire Wolbachia. Chacune de ces deux associations animales est caractérisée par la coexistence de coopération et de conflit. Les colonies d?insectes sociaux sont un exemple typique de coopération. Néanmoins, la détermination haplodiploïde du sexe crée des apparentements asymétriques entre les membres de la colonie qui se traduisent par des con- flits entre reines et ouvrières. Un des conflits les plus importants porte sur le sexe-ratio, l?investissement optimal en sexués males et femelles étant équilibré pour la reine, mais biaisé en faveur des femelles pour les ouvrières. Jusqu?ici, les modèles étudiant ce conflit se basaient uniquement sur les asymétries d?ap- parentement. La première partie de cette thèse (Chapitres 1 et 2) propose d?introduire dans des modèles de sexe-ratio les mécanismes proximaux utilisés par les deux parties pour influencer le sexe-ratio. Ces mécanismes, par leurs ef- fets négatifs sur la productivité de la colonie, peuvent entraîner des déviations importantes du sexe-ratio par rapport à la valeur prédite par des modèles clas- siques. De plus, la prise en compte de ces mécanismes nous permet d?étudier dans quelle mesure les parties opposées sont sélectionnées pour influencer le sexe-ratio. Enfin, les modèles génèrent des prédictions quant à l?issue du con- flit, c?est-à-dire un compromis où reines et ouvrières partagent le contrôle de l?investissement. La seconde partie du travail porte sur l?infection de la fourmi Formica ex- secta par le symbionte cytoplasmique Wolbachia. Ce symbionte, présent chez un grand nombre d?espèces d?Arthropodes, est transmis maternellement. Afin de se répandre dans la population d?hôtes, Wolbachia manipule la physiolo- gie reproductive de l?organisme qui l?abrite. Le Chapitre 3 décrit une étude consacrée aux variations du sexe-ratio produit dans des colonies de fourmis? en fonction de la présence ou de l?absence de Wolbachia. Le Chapitre 4 étudie l?association entre les lignées du symbionte et les haplotypes mitochondriaux des hôtes. L?étude de l?association entre les deux éléments maternellement transmis est d?un intérêt particulier chez Formica exsecta car le taux de migra- tion femelle très faible engendre une forte strucure génétique mitochondriale.

Operational sex ratio, sexual conflict and the intensity of sexual selection.

Modern sexual selection theory indicates that reproductive costs rather than the operational sex ratio predict the intensity of sexual selection. We investigated sexual selection in the polygynandrous common lizard Lacerta vivipara. This species shows male aggression, causing high mating costs for females when adult sex ratios (ASR) are male-biased. We manipulated ASR in 12 experimental populations and quantified the intensity of sexual selection based on the relationship between reproductive success and body size. In sharp contrast to classical sexual selection theory predictions, positive directional sexual selection on male size was stronger and positive directional selection on female size weaker in female-biased populations than in male-biased populations. Thus, consistent with modern theory, directional sexual selection on male size was weaker in populations with higher female mating costs. This suggests that the costs of breeding, but not the operational sex ratio, correctly predicted the strength of sexual selection.

Conflict over multiple-partner mating between males and females of the polygynandrous common lizards.

The optimal number of mate partners for females rarely coincides with that for males, leading to a potential sexual conflict over multiple-partner mating. This suggests that the population sex ratio may affect multiple-partner mating and thus multiple paternity. We investigate the relationship between multiple paternity and the population sex ratio in the polygynandrous common lizard (Lacerta vivipara). In six populations the adult sex ratio was biased toward males, and in another six populations the adult sex ratio was biased toward females, the latter corresponding to the average adult sex ratio encountered in natural populations. In males the frequency and the degree of polygyny were lower in male-biased populations, as expected if competition among males determines polygyny. In females the frequency of polyandry was not different between treatments, and polyandrous females produced larger clutches, suggesting that polyandry might be adaptive. However, in male-biased populations females suffered from reduced reproductive success compared to female-biased populations, and the number of mate partners increased with female body size in polyandrous females. Polyandrous females of male-biased populations showed disproportionately more mating scars, indicating that polyandrous females of male-biased populations had more interactions with males and suggesting that the degree of multiple paternity is controlled by male sexual harassment. Our results thus imply that polyandry may be hierarchically controlled, with females controlling when to mate with multiple partners and male sexual harassment being a proximate determinant of the degree of multiple paternity. The results are also consistent with a sexual conflict in which male behaviors are harmful to females.

Essays on the Economics of Conflict and Migration

Les conflits civils sont des événements dramatiques qui poussent les individus hors de leurs pays d'origine. Mais si l'émigration était elle-même une force pacificatrice? Dans les deux premiers chapitres, je me suis intéressée à l'impact de l'émigration sur l'incidence des conflits civils dans les pays d'origine. Tout d'abord, je construis un modèle théorique d'équilibre général, dans lequel le niveau de conflit d'équilibre est déterminé par la ratio de combattants dans l'économie. Dans ce modèle, l'émigration décourage les conflits en réduisant les gains d'une rébellion, tout en augmentant le coût d'opportunité des combats. La principale prédiction du modèle est que le conflit diminue avec le niveau du salaire étranger net des coûts de migration. Dans le deuxième chapitre, je teste cette prédiction empiriquement. En utilisant une variable instrumentale, je démontre que l'émigration vers les pays développés diminue l'incidence de guerres civiles dans les pays d'origine. Ces résultats prouvent qu'en ouvrant leurs frontières, les pays d'accueil pourraient contribuer à sauver des vies, aussi bien celles des migrants que celles des habitants restés dans leur pays. De plus, les conflits civils tendent à détruire des sociétés en traumatisant les personnes touchées, augmentant ainsi le risque des conflits futurs. Afin de mieux comprendre ce cercle vicieux et de pouvoir y remédier, le troisième chapitre détermine si les enfants ayant vécu la guerre ont une tendance à être plus violent que des co-nationaux nés après la guerre. L'analyse se concentre sur les demandeurs d'asile en Suisse : Cette population est intéressante puisque l'allocation des demandeurs d'asile entre cantons est aléatoire, ce qui prévient le choix d'un canton avec un taux de criminalité plus élevé. Les résultats démontrent un effet de traumatisme causé par la guerre augmentant ainsi le risque de criminalité dans la vie adulte. Cependant, l'analyse de politiques publiques montre que la mise en place de politiques judicieuses permet d'éviter les conséquences de l'exposition à la guerre. En particulier, en offrant aux nouveaux arrivants l'accès au marché de travail ainsi que des perspectives à long-terme, la Suisse peut éliminer complètement l'effet du traumatisme sur la criminalité.