Social evolution in the sweat bee Halictus scabiosae

The evolution of eusociality is one of the major evolutionary transitions of life on earth. For investigating the conditions and processes that are central to the origin of such integrated social organization, it is best to study organisms in which individuals have retained some flexibility in their reproductive strategies. Halictid bees are especially well suited as model organisms, because they show huge variation in social systems, both within and between species. In this thesis, I investigated female reproductive strategies in the primitively eusocial bee Halictus scabiosae, with a focus on the role of helpers, in order to get insight into the mechanisms governing the evolution and maintenance of eusociality. This species produces two broods per year. The females from the first brood can stay in the natal nest to help raise a second brood of males and gynes that become the next-generation foundresses in spring. We first compared the morphology of females from the two broods, as well as the nutrition they receive as larvae. Then we conducted a helper- removal experiment in the field to quantify the effects of the presence of helpers on colony survival and productivity. Finally, we reconstructed pedigree relationships of individuals using microsatellite markers in order to detect who reproduces in the nest and how much individuals drift between nests. We found that first brood females had a uniformly small size and low fat reserves, which may be caused by the restricted pollen and nectar provisions on which they develop. Colony survival and productivity was increased by the presence of a single helper, but the effect was small and mostly limited to small colonies. By inferring parentage within and across colonies, we could determine that females from the first brood rarely reproduce in their natal nests. However, foundresses are frequently replaced, and foundresses and females from the first brood occasionally move to and reproduce in foreign colonies. As a result, colonies often contain offspring from unrelated individuals, and the relatedness of females to the brood they rear is low. Overall, this thesis shows that the reproductive system of H. scabiosae is highly flexible. The production of helpers in the first brood is important for colony success and productivity, but there is a high colony failure rate and part of the first brood females drift and reproduce in foreign nests. Both foundresses and helpers appear to be constrained by harsh environmental conditions or social factors limiting reproduction and independent colony founding. - L'origine des insectes sociaux est un domaine fascinant pour la recherche. Pour comprendre les mécanismes et les conditions qui sont nécessaires pour l'évolution et le maintien de la vie en société, il est judicieux d'étudier des sociétés primitives d'insectes, où toutes les femelles ont conservé la capacité de se reproduire, même si leur rôle comportemental dans la colonie est d'aider sans se reproduire. Une des familles d'abeilles, les halictes, est idéale pour cette sorte de recherche, en raison de la grande variabilité dans leur comportement social. Dans cette thèse, j'ai étudié les stratégies reproductives des femelles de Halictus scabiosae pour mieux comprendre les mécanismes qui influencent l'évolution de la vie en société. Cette espèce produit deux cohortes de couvain par année. Les femelles du premier couvain restent souvent dans leur nid natal pour aider à élever le deuxième couvain, tandis que les femelles du deuxième couvain s'accouplent et hibernent pour devenir les nouvelles fondatrices au printemps suivant. Nous avons d'abord comparé la morphologie des femelles issues des deux couvains ainsi que leur nutrition au stade de larve. Puis, dans une expérience sur le terrain, nous avons quantifié l'apport d'une ouvrière pour la survie et la productivité de la colonie. Finalement, nous avons reconstruit des pedigrees en utilisant des marqueurs génétiques, pour savoir qui se reproduit dans la colonie et combien d'individus migrent entre colonies. Les résultats montrent que les femelles du premier couvain sont uniformément plus petites et plus maigres, ce qui indique que les fondatrices réduisent les provisions de nourriture pour leur premier couvain afin de les inciter à aider dans le nid au lieu de se reproduire indépendamment. Dans l'expérience sur le terrain, la survie et la productivité de la colonie augmentaient avec la présence d'une ouvrière additionnelle, mais l'effet était petit et limité aux petites colonies. Par la reconstruction de pedigrees, nous pouvions constater que les femelles du premier couvain pondent rarement dans leurs nids natals. Les fondatrices cependant sont souvent remplacées en cours de saison, et migrent fréquemment entre nids, tandis que les femelles du premier couvain pondent parfois des oeufs dans des nids étrangers. De ce fait, les colonies contiennent souvent des descendants d'individus étrangers, et la parenté génétique entre les femelles et le deuxième couvain est basse. Cette thèse démontre que le système reproductif de H. scabiosae est très flexible. La production d'ouvrières est importante pour la survie de la colonie et sa productivité, mais le taux d'échec est élevé et une partie des femelles du premier couvain migrent et pondent dans une colonie étrangère. Autant les fondatrices que les ouvrières semblent être contraintes par des conditions environnementales ou sociales qui limitent la reproduction et les nouvelles fondations de colonie. - Die Entstehung von sozialen Lebensformen ist eines der wichtigsten Entwicklungen in der Geschichte des Lebens. Um die Bedingungen oder Prozesse zu verstehen, welche bei der Entstehung und dem Erhalt von sozialen Merkmalen wichtig sind, sollte man Lebewesen untersuchen, welche je nach Umwelteinflüßen ihr soziales Verhalten flexibel ändern können. Furchenbienen (Halictidae) gehören dazu. Diese weisen nämlich ein breites Spektrum verschiedener sozialer Organisationsformen auf, oftmals sogar innerhalb der einzelnen Arten. In meiner Doktorarbeit befasste ich mich mit den Fortpflanzungsstrategien der Weibchen der Skabiosen-Furchenbiene Halictus scabiosae. Diese Art produziert zwei Brüten pro Jahr. Die Weibchen der ersten Brut bleiben dabei meist als Arbeiterinnen in ihrem Geburtsnest, wohingegen die Weibchen der zweiten Brut nach der Paarung überwintern, um im nächsten Frühling neue Kolonien zu gründen. In einem ersten Schritt verglichen wir die beiden Brüten bezüglich der Grösse und der Fettreserven der Weibchen sowie der Pollen-Nektar-Vorräte für die Larven. Dann bestimmten wir in einem Feldexperiment, wieviel eine zusätzliche Arbeiterin zum Überleben und zur Produktiviät der Kolonie beiträgt. Schliesslich ermittelten wir durch genetische Tests die Verwandtschaftsbeziehungen zwischen den Bienen, um herauszufinden, wer in den Kolonien tatsächlich die Eier legt und ob und wieviel die Bienen zwischen verschiedenen Nestern wandern. Wir stellten fest, dass die Weibchen von der ersten Brut einheitlich kleiner sind und weniger Fettreserven besitzen. Das weist daraufhin, dass die Nestgründerin die erste Brut unterernährt, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass diese Weibchen als Arbeiterinnen im Nest bleiben anstatt sich unabhängig fortzupflanzen. Schon eine einzelne zusätzliche Arbeiterin verbesserte die Überlebenschancen und Produktivität der Kolonie, der Effekt war allerdings klein und auf kleine Kolonien beschränkt. Die Verwandtschaftsanalysen zeigten, dass die Arbeiterinnen nur sehr selten ein Ei in ihr Geburtsnest legen. Erstaunlicherweise wanderten die Nestgründerinnen oft zwischen verschiedenen Nestern. Einige Weibchen der ersten Brut wanderten auch in ein fremdes Nest und produzierten dort Nachkommen. Diese Doktorarbeit zeigt, dass die Fortpflanzungsstrategien der Skabiosen-Furchenbiene tatsächlich sehr flexibel sind. Die Anwesenheit von Arbeiterinnen ist wichtig für das Überleben und die Produktivität der Kolonie. Die Misserfolgsraten bleiben jedoch hoch, und ein Teil der Weibchen der ersten Brut pflanzt sich in fremden Nestern fort. Sowohl die Nestgründerinnen als auch die Weibchen der ersten Brut scheinen durch Umweltsbedingungen oder durch soziale Faktoren in der Wahl ihrer Fortpflanzungs¬strategie eingeschränkt zu sein.

Emotional intelligence: On definitions, neuroscience, and marshmallows

In his timely article, Cherniss offers his vision for the future of "Emotional Intelligence" (EI). However, his goal of clarifying the concept by distinguishing definitions from models and his support for "Emotional and Social Competence" (ESC) models will, in our opinion, not make the field advance. To be upfront, we agree that emotions are important for effective decision-making, leadership, performance and the like; however, at this time, EI and ESC have not yet demonstrated incremental validity over and above IQ and personality tests in meta-analyses (Harms & Credé, 2009; Van Rooy & Viswesvaran, 2004). If there is a future for EI, we see it in the ability model of Mayer, Salovey and associates (e.g, Mayer, Caruso, & Salovey, 2000), which detractors and supporters agree holds the most promise (Antonakis, Ashkanasy, & Dasborough, 2009; Zeidner, Roberts, & Matthews, 2008). With their use of quasi-objective scoring measures, the ability model grounds EI in existing frameworks of intelligence, thus differentiating itself from ESC models and their self-rated trait inventories. In fact, we do not see the value of ESC models: They overlap too much with current personality models to offer anything new for science and practice (Zeidner, et al., 2008). In this commentary we raise three concerns we have with Cherniss's suggestions for ESC models: (1) there are important conceptual problems in both the definition of ESC and the distinction of ESC from EI; (2) Cherniss's interpretation of neuroscience findings as supporting the constructs of EI and ESC is outdated, and (3) his interpretation of the famous marshmallow experiment as indicating the existence of ESCs is flawed. Building on the promise of ability models, we conclude by providing suggestions to improve research in EI.

Discharge properties of single neurons in the dorsal nucleus of the lateral lemniscus of the rat.

The aim of the present study was to characterize the discharge properties of single neurons in the dorsal nucleus of the lateral lemniscus (DNLL) of the rat. In the absence of acoustic stimulation, two types of spontaneous discharge patterns were observed: units tended to fire in a bursting or in a nonbursting mode. The distribution of units in the DNLL based on spontaneous firing rate followed a rostrocaudal gradient: units with high spontaneous rates were most commonly located in the rostral part of the DNLL, whereas in the caudal part units had lower spontaneous discharge rates. The most common response pattern of DNLL units to 200 ms binaural noise bursts contained a prominent onset response followed by a lower but steady-state response and an inhibitory response in the early-off period. Thresholds of response to noise bursts were on average higher for DNLL units than for units recorded in the inferior colliculus under the same experimental conditions. The DNLL units were arranged according to a mediolateral sensitivity gradient with the lowest threshold units in the most lateral part of the nucleus. In the rat, as in other mammals, the most common DNLL binaural input type was an excitatory response to contralateral ear stimulation and inhibitory response to ipsilateral ear stimulation (EI type). Pure tone bursts were in general a more effective stimulus compared to noise bursts. Best frequency (BF) was established for 97 DNLL units and plotted according to their spatial location. The DNLL exhibits a loose tonotopic organization, where there is a concentric pattern with high BF units located in the most dorsal and ventral parts of the DNLL and lower BF units in the middle part of the nucleus.

Fat intake and adiposity in 8 to 11-year-old obese children.

OBJECTIVE: To investigate the relationships between diet composition, body composition, and macronutrient oxidation at rest in obese and non-obese children. DESIGN: Cross-sectional study on fat intake, adiposity and postabsorptive macronutrients oxidation rates. SUBJECTS: 82 prepubertal (age: 9.1 +/- 1.1 y) children, 30 obese (FM = 32.6 +/- 6.1%) and 52 non-obese (FM = 15.6 +/- 5.1%). MEASUREMENTS: Subcutaneous skinfold thickness for body composition, diet history for energy and nutrient intake, indirect calorimetry for resting metabolic rate (RMR) and RQ measurement. RESULTS: Energy intake (EI) was comparable in obese and non-obese children. Adjusted for RMR by ANCOVA, using RMR as the covariate, EI was significantly lower in obese than in non-obese children indicating either a blunted physical activity or a systematic underestimation of EI. Protein and carbohydrate intakes expressed as a percentage of total energy intake (%EI) were not significantly different in the two groups. Lipid intake (%EI) was slightly but significantly higher in the obese than in the non-obese group either unadjusted or adjusted for RMR by ANCOVA. The postabsorptive RQ was significantly lower in obese than in non-obese children. In the total group, %FM was weakly but significantly correlated to lipid intake (%EI). CONCLUSION: Obese prepubertal children have a higher relative fat intake than non-obese children and their FM is associated with this factor. The lower postabsorptive RQ of obese children may indicate a compensatory mechanism to achieve fat equilibrium by enhanced fat oxidation.

Quand les normes font loi : topologie intégrée et processus différenciés de la normalisation internationale

International standardisation refers to voluntary technical specifications pertaining to the production and exchange of goods and services across borders. The paper outlines a theoretical framework which spells out the contention of emerging hybrid forms of non state authority in the global realm. It argues that international standardisation is confronted with a deep rift between promoters of further socialisation of international standards (i.e. a transfer of the universal scope of law into the official framework of standard-setting bodies) and multinational corporations in favour of globalisation of technical standards (i.e. universal recognition of minimal sectorial market-based standards). The problems related to the development of a possible ISO standard of system management in corporate social responsibility provides evidence of the argument.

Pronostic du coma après lésion cérébrale aiguë chez l'homme

Contexte: L'ensemble des phénomènes aigus suivant un arrêt cardio-respiratoire (ACR) est décrit sous le nom de maladie de post-réanimation (MPR) (post-resuscitation disease). Celle- ci est la conséquence du syndrome de reperfusion et est caractérisée par une réponse inflammatoire systémique intense, d'allure septique. La procalcitonine (PCT) est un marqueur aigu de la réponse inflammatoire systémique, qui a été beaucoup étudiée aux soins intensifs (SI) dans le contexte du sepsis, et constitue un outil diagnostic et pronostique important. Toutefois la PCT n'est pas un marqueur spécifique pour le sepsis mais peut également augmenter lors de réponse inflammatoire systémique d'origine non infectieuse. Objectifs: 1) Evaluer s'il existe une corrélation entre la valeur plasmatique de PCT et la MPR ; 2) examiner la relation entre le taux au pic de PCT et le pronostic des patients avec coma post-ACR ; 3) comparer la valeur pronostique de la PCT à celle d'un marqueur pronostic connu du coma post-anoxique tel que la neuron specific enolase (NSE). Méthodologie: Analyse d'une base de données prospective comprenant des patients admis aux SI du centre hospitalier universitaire vaudoise (CHUV) entre décembre 2009 et juillet 2011 en raison d'un ACR et traités par hypothermie thérapeutique (33 - 34 °C pendant 24h), selon notre protocole standard de prise en charge. La concentration plasmatique de PCT est mesurée à 24-72h après ACR, la valeur maximale (PCTmax) étant incluse dans l'analyse. La durée de l'arrêt circulatoire et le score de SOFA (Sequential Organ Failure Assessment) sont utilisés pour quantifier la sévérité de la MPR. Le pronostic est composé de la mortalité hospitalière, ainsi que la mortalité et la récupération neurologique à trois mois, mesurée avec le score de « Cerebral Performance Categories » (CPC), dichotomisé en bonne récupération (CPC 1 = pas de handicap ; CPC 2 = handicap modéré) et mauvaise récupération (CPC 3 = handicap sévère ; CPC 4 = état végétatif ; CPC 5 = décès). Résultats: 68 patients consécutifs (âge médian 65 ans, durée médiane totale de l'arrêt circulatoire [time to ROSC] 20.5 min) ont été étudiés. La PCTmax corrélait avec la durée de l'arrêt circulatoire (p = 0.001) ainsi qu'avec les scores de SOFA à l'admission et aux jours 1 et 2 (p<0.001 pour les trois associations). Une association significative a été observée entre la PCTmax et la survie hospitalière (médiane 3.9 [écart interquartile (EI) 1.0 - 16.8] chez les non-survivants vs. 1.4 [EI 0.6 - 6.2] ng/ml chez les survivants, p=0.032) et à trois mois (médiane 3.8 ([EI 1.0 - 15.6] vs. 1.4 [EI 0.5 - 6.0] ng/ml, p=0.034). La PCTmax était aussi plus basse chez les patients avec bonne récupération neurologique à trois mois (p=0.064). En comparaison avec la NSEmax, la PCTmax avait une valeur prédictive supérieure pour la sévérité de la maladie de post-réanimation et inférieure pour le pronostic. Conclusions: La valeur plasmatique maximale de PCT corrèle avec la sévérité de la MPR et est associé à la mortalité et à l'état neurologique à trois mois après coma post-anoxique. Ces données suggèrent que la PCT peut être un marqueur utile dans la prise en charge des patients comateux après ACR et hypothermie thérapeutique. Des études à plus large échelle sont en cours pour confirmer ces résultats.

F+0 renography in neonates and infants younger than 6 months: an accurate method to diagnose severe obstructive uropathy.

We studied the response to F+0 renography and the relative and absolute individual kidney function in neonates and &lt; 6-mo-old infants before and after surgery for unilateral ureteropelvic junction obstruction (UJO). METHODS: The results obtained at diagnosis and after pyeloplasty for 9 children (8 boys, 1 girl; age range, 0.8-5.9 mo; mean age +/- SD, 2.4 +/- 1.5 mo) with proven unilateral UJO (i.e., affected kidney [AK]) and an unremarkable contralateral kidney (i.e., normal kidney [NK]) were evaluated and compared with a control group of 10 children (6 boys, 4 girls; age range, 0.8-2.8 mo; mean age, 1.5 +/- 0.7 mo) selected because of symmetric renal function, absence of vesicoureteral reflux or infection, and an initially dilated but not obstructed renal pelvis as proven by follow-up. Renography was performed for 20 min after injection of (123)I-hippuran (OIH) (0.5-1.0 MBq/kg) immediately followed by furosemide (1 mg/kg). The relative and absolute renal functions and the response to furosemide were measured on background-subtracted and depth-corrected renograms. The response to furosemide was quantified by an elimination index (EI), defined as the ratio of the 3- to 20-min activities: An EI &gt; or = 3 was considered definitively normal and an EI &lt; or = 1 definitively abnormal. If EI was equivocal (1 &lt; EI &lt; 3), the response to gravity-assisted drainage was used to differentiate AKs from NKs. Absolute separate renal function was measured by an accumulation index (AI), defined as the percentage of (123)I-OIH (%ID) extracted by the kidney 30-90 s after maximal cardiac activity. RESULTS: All AKs had definitively abnormal EIs at diagnosis (mean, 0.56 +/- 0.12) and were significantly lower than the EIs of the NKs (mean, 3.24 +/- 1.88) and of the 20 control kidneys (mean, 3.81 +/- 1.97; P &lt; 0.001). The EIs of the AKs significantly improved (mean, 2.81 +/- 0.64; P &lt; 0.05) after pyeloplasty. At diagnosis, the AIs of the AKs were significantly lower (mean, 6.31 +/- 2.33 %ID) than the AIs of the NKs (mean, 9.43 +/- 1.12 %ID) and of the control kidneys (mean, 9.05 +/- 1.17 %ID; P &lt; 0.05). The AIs of the AKs increased at follow-up (mean, 7.81 +/- 2.23 %ID) but remained lower than those of the NKs (mean, 10.75 +/- 1.35 %ID; P &lt; 0.05). CONCLUSION: In neonates and infants younger than 6 mo, (123)I-OIH renography with early furosemide injection (F+0) allowed us to reliably diagnose AKs and to determine if parenchymal function was normal or impaired and if it improved after surgery.