When several queens reign: how polygyny affects social life in ants

Astract: The aim of this thesis was to investigate how the presence of multiple queens (polygyny) affects social organization in colonies of the ant Formica exsecta. This is important because polygyny results in reduced relatedness among colony members and therefore reflects a potential paradox for altruistic cooperation being explained by inclusive fitness theory. The reason for this is that workers in polygynous colonies rear no longer only their siblings (high inclusive fitness gain) but also more distantly ox even unrelated brood (low or no inclusive fitness gain). All research projects conducted in this thesis are novel and significant contributions to the understanding of the social evolution of insect societies. We used a mixture of experimental and observational methodologies in laboratory and field colonies of F. exsecta to examine four important aspects of social life that are impacted by polygyny. First, we investigated the influence of queen number on colony sex allocation and found that the number of queens present in a colony significantly affects colony sex ratio investment. The data were consistent with the queen-replenishment hypothesis, which is based on the observation that newly mated queens are often recruited back to their parental nest. According to this theory, colonies containing many queens should only produce males due to local resource competition (i.e. related queens compete for common resources), whereas colonies hosting few queens benefit most from producing new queens to ensure colony survival. Second, we examined how reproduction is partitioned among nestmate queens. We detected a novel pattern of reproductive partitioning whereby a high proportion of queens were completely specialized in the production of only a subset of offspring classes produced within a colony, which might translate into great differences in reproductive success between queens. Third, we could demonstrate that F. exsecta workers indiscriminately reared highly related and unrelated brood although such nepotistic behaviour (preferential rearing of relatives) would be predicted by inclusive fitness theory. The absence of nepotism is probably best explained by its negative effects on overall colony efficiency. Finally, we conducted a detailed population genetic analysis, which revealed that the genetic population structure is different for queens and workers. Our data were best explained with queens forming family-based groups (multicolonial population structure), whereas workers from several nests seemed to be grouped into larger unites (unicolonial population structure) with workers moving freely between neighbouring nests. Altogether, the presented work significantly increased our understanding of the complex organization of polygynous social insect colonies and shows how an important life history trait such as queen number affects social organization at various levels. Résumé: Le but de cette thèse était d'étudier comment la présence de plusieurs reines par colonie (polygynie) influence la vie sociale chez la fourmi Formica exsecta. Ce sujet est important parce que la polygynie chez les insectes sociaux présente un passible paradoxe au niveau de la théorie du "fitness inclusive". Ce paradoxe est basé sur le fait que les ouvrières n'élèvent plus uniquement leurs frères et soeurs (gain de "fitness inclusive" maximale), mais également des individus moins ou pas du tout apparentés (gain de "fitness inclusive" réduit ou absent). Tous les projets de recherche présentés au cours de cette thèse apportent une meilleure compréhension et connaissance au niveau de l'organisation des colonies chez les insectes sociaux. Nous avons employé des méthodes d'observation et de laboratoire afin de mettre en évidence des aspects importants de la vie sociale chez les fourmis influencés par la polygynie. Quatre aspects ont été caractérisés : (1) l'influence du nombre de reines sur le sexe ratio produit par la colonie. Nous avons démontré que les colonies contenant beaucoup de reines produisaient rarement des reines tandis que les colonies contenant peu de reines souvent investissaient beaucoup de ressources dans la production des reines. Ces résultats sont en accord avec la "queen-replenishment hypothesis" qui est basé sur l'observation que les nouvelles reines sont recrutées dans la colonie où elles étaient nées. Cette hypothèse postule que la production des reines est défavorable dans les colonies contenant beaucoup de reines, parce que ces reines apparentées, rentrent en compétition pour des ressources communes. Au contraire, la production des reines est favorable dans des colonies contenant peu de reines afin d'assurer la survie de la colonie ; (2) comment les reines dans une colonie répartissent leur reproduction. Nous avons mis en évidence un nouveau pattern de cette répartition où une grande proportion de reines est complètement spécialisée dans la production d'un seul type de couvain ce qui probablement aboutit à des différences significatives entre reines dans le succès reproducteur ; (3) la capacité des ouvrières à discriminer un couvain de soeur d'un couvain non apparenté. Les résultats ont montré que les ouvrières ne font pas de discrimination entre le couvain de soeur et le couvain non apparenté ce qui n'est pas en accord avec la théorie de la "fitness inclusive". Cette absence de discrimination est probablement due à des effets négatifs comme par exemple la diminution de la production du couvain; (4) la structure génétique d'une population de F. exsecta. Nous avons mis en évidence que la structure génétique entre des groupes de reines est significativement différente de la structure génétique entre des groupes d'ouvrières. Les données suggèrent que les reines forment des groupes basés sur une structure familiale tandis que les ouvrières sont groupées dans des unités plus grandes.

Ordonnance de M. le duc du Maine, grand-maître de l'artillerie, portant fixation du nombre des ateliers des salpêtriers de Paris, et règlement pour leurs fonctions

[Acte. 1701-08-25]

Classes de perfilhos na composição do índice de área foliar em pastos de capim-elefante

O trabalho foi conduzido de outubro de 2002 a abril de 2003, em Coronel Pacheco, MG, com o objetivo de avaliar os efeitos da altura do resíduo pós-pastejo (50 e 100 cm) sobre a radiação fotossinteticamente ativa (RFA) interceptada pelo dossel e o coeficiente de extinção luminosa; a contribuição relativa de classes de perfilhos (basais e aéreos) sobre o índice de área foliar (IAF) e o acúmulo de forragem (AF), em pastos de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.) cv. Napier manejados com intervalos de 30 dias entre pastejos. Foi usado o delineamento blocos completos ao acaso e um arranjo de parcelas subdivididas com quatro repetições, com alturas de resíduo alocadas nas parcelas e as classes de perfilhos nas subparcelas. O IAF, a interceptação da RFA e o coeficiente de extinção luminosa foram influenciados pela altura do resíduo pós-pastejo. As interceptações da RFA foram maiores no verão do que na primavera, em pastos manejados com resíduo de 100 cm. As variações do IAF e da interceptação da RFA não estiveram associados, durante todos os ciclos de pastejo. O IAF e o AF apresentaram variações sazonais, relacionadas à participação de perfilhos basais e aéreos, na população de perfilhos do pasto.

Régulation du nombre de reines chez la fourmi d'Argentine Iridomyrmex humilis (Hymenoptera: Formicidae)

Chez la fourmi d'Argentine Iridomyrmex humilis (Mayr), les ouvrières exécutent environ 90% des reines durant la période précédant la production de nouveaux sexués. Un tel comportement n'avait jamais été décrit chez d'autres espèces de fourmis. Ces exécutions ne dépendent ni du poids, ni vraisemblablement de la fécondité des reines. De plus, comme presque toutes les reines sont âgées de moins d'un an au moment des exécutions, il est aussi peu probable que les exécutions soient liées à l'âge des reines. Ces exécutions de reines représentent une perte estimée à environ 8% de la biomasse des sociétés.

Intra-specific variation in cell wall constituents of needle age classes of Pinus sylvestris in relation to soil fertility status in Southwest England

Abstract

Análise conjunta de ensaios de cultivares de milho por classes de interação genótipo x ambiente

O objetivo deste trabalho foi avaliar a contribuição do uso de classes de cultivares com e sem interação genótipo x ambiente, na qualidade da análise conjunta de ensaios de milho, quanto à produtividade de grãos. Foram usados dados de produtividade de grãos de milho de 99 ensaios, distribuídos em 12 grupos, cada um com as mesmas cultivares, em diferentes ambientes. Em cada grupo, 9 a 40 cultivares foram avaliadas em 5 a 12 ambientes, durante três anos agrícolas. Para cada grupo, foi realizada análise de variância conjunta e cada cultivar foi testada quanto a sua contribuição para a interação, tendo-se formado duas classes de cultivares: CI, que contribuem para a interação com o ambiente; e SI, que não contribuem para a interação com o ambiente. Para cada classe, realizou-se nova análise de variância conjunta e testou-se a contribuição da cultivar para a interação. A classificação das cultivares quanto a sua contribuição para a interação genótipo x ambiente permite realizar análise conjunta para cada classe de cultivares, com melhor acurácia na comparação das médias das cultivares da classe SI e na análise da interação das cultivares da classe CI.

Retour à Lefkandi : essai sur la pertinence des suppositions en archéologie

Pourquoi retourner à Lefkandi ? Ce site exceptionnel a déjà donné naissance aux suppositions les plus diverses. Or ce sont elles, justement, qui font l'objet de la présente étude. Leur pertinence y est remise en cause, sur la base de critères épistémologiques. II est en effet établi, dans les pages qui suivent, qu'une supposition, pour être pertinente, doit être heuristique. Lefkandi n'est donc pas le seul site concerné. La question de la pertinence des suppositions touche l'archéologie tout entière. Lefkandi fait ici figure d'exemple uniquement. Il s'agit en effet d'un site exemplaire, à plus d'un titre. Tout d'abord, parce qu'il permet d'accéder à des suppositions portant sur une grande variété de thèmes propres à l'archéologie, comme la typologie ou la datation de vases et même de tombes par exemple, ou encore l'architecture, l'habitat, mais aussi les images. Ensuite, parce que son occupation du début de l'Âge du Fer, celle qui est retenue ici, correspond en Grèce à une période pour laquelle il y a peu ou pas de sources écrites. L'archéologie prime donc presque exclusivement dans l'étude du site. Enfin, parce que les découvertes atypiques qui y ont été faites, ainsi que la qualité des publications qui leur sont consacrées, font que Lefkandi a donné lieu, et donne encore lieu, depuis une quarantaine d'années, a de très nombreuses suppositions. Leur évaluation est d'autant plus nécessaire que depuis peu les fouilles ont repris sur le site, qui n'appartient donc pas qu'au passé ou au présent de la recherche, mais aussi à son avenir. Ce travail commence par une présentation succincte des fouilles de l'Âge du Fer de Lefkandi, jusqu'en 1994 (chapitre II). Les nouvelles fouilles, qui n'ont fait l'objet à ce jour que de rapports préliminaires, n'y sont pas abordées, pas plus qu'elles ne le sont dans les chapitres suivants. De même, l'histoire de la recherche, les polémiques passées ou en cours n'y figurent-elles pas : il ne s'agit ici que de fournir au lecteur un moyen de comprendre les suppositions qui suivent, et de pouvoir les resituer autant que faire se peut dans leur contexte archéologique d'origine. Il se poursuit, au chapitre III, avec la partie théorique : le rôle épistémologique des suppositions y est expliqué, tout comme les répercussions de ce dernier sur l'archéologie. Les conditions nécessaires à une supposition heuristique y sont détaillées. Le chapitre IV réunit et évalue les suppositions concernant les fouilles de l'Âge du Fer de Lefkandi. Elles ont été glanées tant dans les publications des résultats que dans les articles spécialisés. Elles sont dépouillées des arguments qui les justifient aux yeux de leurs auteurs (quand ils ne sont pas nécessaires à leur compréhension), puisque les arguments en question, archéologiques, n'entrent pas en compte dans l'évaluation, épistémologique, de leur pertinence. Elles sont classées par thèmes, et forment ainsi un catalogue qui n'a la prétention ni d'être exhaustif (ne serait-ce que parce qu'il ne comporte que des suppositions faites jusqu'en 2006), ni même d'être représentatif de leur nombre (certaines d'entre elles, trop répétitives, ont été réunies en une seule) ou encore de leur succès dans le cadre de l'histoire de la recherche (chacune d'entre elles n'est généralement citée qu'une fois, même si elle a été reprise par plusieurs auteurs). Il se veut en revanche révélateur, dans quelques cas du moins, et de manière plus ou moins prononcée, d'un lien entre thème et pertinence, dû aux conditions spécifiques de cette dernière. Ce même lien, ces mêmes conditions, permettent en conclusion (chapitre V) d'esquisser l'avenir de la recherche pour Lefkandi, mais aussi, de manière plus générale, d'insister sur l'impératif que constitue l'exigence de pertinence pour les suppositions en archéologie.

Grammaire française méthodique et raisonnée : rédigée d'après un nouveau plan et fondée sur un grand nombre de faits et sur l'autorité des grammairiens les plus connus ([Reprod.]) / par A. Boniface,...

Collection : Archives de la linguistique française ; 46