Impact of social structure variation on population genetics, social conflicts and life histories in ants

Summary The evolution of social structures and breeding systems in animals is a complex process that combines ecological, genetical and social factors. This thesis sheds light on important changes in population genetics, life-history and social behavior that are associated with variation in social structure in ants. The socially polymorphic ant Formica selysi was chosen as the model organism because single- and multiple-queen colonies occur in close proximity within a single large population. The shift from single- to multiple-queen colonies is generally associated with profound changes in dispersal behavior and mode of colony founding. In chapter 1, we examine the genetic consequences of variation in social structure at both the colony and population levels. A detailed microsatellite analysis reveals that both colony types have similar mating systems, with few or no queen turnover. Furthermore, the complete lack of genetic differentiation observed between single- and multiple-queen colonies provides no support to the hypothesis that change in queen number leads to restricted gene flow between social forms. Besides changes in the genetic composition of the colony, the variation in the number of queens per colony is associated with changes in a network of behavioral and life-history traits that have been described as forming a "polygyny syndrome". In chapter 2, we demonstrate that multiple-queen colonies profoundly differ from single-queen ones in terms of size, nest density and lifespan of colonies, in weight of queens produced, as well as in allocation to reproductive individuals relative to workers. These multifaceted changes in life-history traits can provide various fitness benefits to members of multiple-queen colonies. Increasing the number of queens in a colony usually results in a decreased level of aggression towards non-nestmates. The phenotype matching hypothesis predicts that, compared to single-queen colonies, multiple-queen colonies have more diverse genetically-derived cues used for recognition, resulting in a lower ability to discriminate non-nestmates. In sharp contrast to this hypothesis, we show in chapter 3 that single- and multiple-queen colonies exhibit on average similar levels of aggression. Moreover, stronger aggression is recorded between colonies of different social structure than between colonies of the same social structure. Several hypotheses propose that the evolution of multiple-queen colonies is at least partly due to benefits resulting from an increase in colony genetic diversity. The task-efficiency hypothesis holds that genetic variation improves task performance due to a more complete or more sensitive expression of the genetically-based division of labor. In .chapter 4, we evaluate if higher colony genetic diversity increases worker size polymorphism and thus may improve division of labor. We show that despite the fact that worker size has a heritable component, higher levels of genetic diversity do not result in more polymorphic workers. The smaller size and lower polymorphism levels of workers of multiple-queen colonies compared to single-queen ones further indicate that an increase in colony genetic diversity does not increase worker size polymorphism but might improve colony homeostasis. In chapter 5, we provide clear evidence for an ongoing conflict between queens and workers on sex allocation, as predicted by kin selection theory. Our data show that queens of F. selysi strongly influence colony sex allocation by biasing the sex ratio of their eggs. However, there is also evidence that workers eliminated some male brood, resulting in a population sex-investment ratio that is between the queens' and workers' equilibria. Résumé L'évolution des structures sociales et systèmes d'accouplement chez les animaux est un processus complexe combinant à la fois des facteurs écologiques, génétiques et sociaux. Cette thèse met en lumière des changements importants dans la génétique des populations, les traits d'histoire de vie et les comportements sociaux qui sont associés à des variations de structure sociale chez les fourmis. Durant ce travail, nous avons étudié une population de Formica selysi composée à la fois de colonies à une reine et de colonies à plusieurs reines. La transition de colonie à une reine à colonie à plusieurs reines est généralement associée à des changements profonds dans le comportement de dispersion ainsi que le mode de fondation des sociétés. Dans le chapitre 1, nous examinons les conséquences génétiques de la variation de structure sociale tant au niveau de la colonie qu'au niveau de la population. Une analyse détaillée à l'aide de marqueurs microsatellites nous révèle que les deux types de colonies ont des systèmes d'accouplements similaires avec peu ou pas de renouvellement de reines. L'absence totale de différenciation génétique entre les colonies à une et à plusieurs reines n'apporte aucun support à l'hypothèse selon laquelle un changement dans le nombre de reines conduit à un flux de gènes restreint entre les deux formes sociales. A côté de changements dans la composition génétique de la colonie, la variation du nombre de reines dans une colonie est associée à une multitude de changements comportementaux et de traits d'histoire de vie qui ont été décrits comme formant un "syndrome polygyne". Dans le chapitre 2, nous démontrons que les colonies à plusieurs reines diffèrent profondément des colonies à une reine en terme de taille, densité de nids, longévité des colonies, poids des nouvelles reines produites ainsi que dans l'allocation entre les individus reproducteurs et les ouvrières. Ces changements multiples dans les traits d'histoire de vie peuvent apporter des bénéfices variés en terme de fitness aux colonies à plusieurs reines. L'augmentation du nombre de reines dans une colonie est généralement associée à une baisse du degré d'agressivité envers les fourmis étrangères au nid. L'hypothèse "phénotype matching" prédit que les colonies à plusieurs reines ont une plus grande diversité dans les facteurs d'origine génétique utilisés pour la reconnaissance, résultant en une capacité diminuée à discriminer une fourmi étrangère au nid. Contrairement à cette hypothèse, nous montrons dans le chapitre 3 que les colonies à une et à plusieurs reines ont des niveaux d'agressivité similaires. De plus, une agressivité accrue est observée entre colonies de structures sociales différentes comparée à des colonies de même structure sociale. Plusieurs hypothèses ont proposé que l'évolution de colonies ä plusieurs reines soit en partie due aux bénéfices résultant d'une augmentation de la diversité génétique dans la colonie. L'hypothèse "task efficiency" prédit que la diversité génétique améliore l'efficacité à effectuer certaines tâches grâce à une expression plus complète et plus souple d'une division du travail génétiquement déterminée. Nous évaluons dans le chapitre 4 si un accroissement de la diversité génétique augmente le polymorphisme de taille des ouvrières, d'où peut ainsi découler une meilleure division du travail. Nous montrons qu'en dépit du fait que la taille des ouvrières soit un caractère héritable, une forte diversité génétique ne se traduit pas par un plus fort polymorphisme chez les ouvrières. Les ouvrières de colonies à plusieurs reines sont plus petites et moins polymorphes que celles des colonies à une seule reine. Dans le chapitre 5, nous démontrons l'existence d'un conflit ouvert entre reines et ouvrières à propos de l'allocation dans les sexes, comme le prédit la théorie de la sélection de parentèle. Nos données révèlent que les reines de F. selysi influencent fortement l'allocation dans les sexes en biaisant la sexe ratio des oeufs. Cependant, certains indices indiquent que les ouvrières éliminent une partie du couvain mâle, ce qui a pour effet d'avoir un investissement dans les sexes au niveau de la population intermédiaire entre les intérêts des reines et des ouvrières.

Efectos de la presencia social de las lenguas escolares en el desarrollo lingüístico del alumnado extranjero. Un estudio empírico en Cataluña = The Social Presence of School Languages and Their Effects on the Development of Immigrant Students’ Linguistic Proficiency. An Empirical Study in Catalonia

El estudio de las variables relacionadas con la adquisición de las lenguas escolares en contextos bilingües y multilingües ha resurgido a raíz de la incorporación de alumnado extranjero al sistema educativo español. En este sentido, y gracias a su peculiar situación sociolingüística, Cataluña se ha convertido en un observatorio perfecto para estudiar el proceso de adquisición de lenguas del alumnado extranjero. En este artículo presentamos una parte de los datos obtenidos en la evaluación del conocimiento de catalán y del castellano de 668 alumnos extranjeros de sexto de Primaria escolarizados en 57 centros de Cataluña. Con ello pretendemos estudiar los efectos de la presencia y del uso social de las lenguas escolares en el conocimiento lingüístico de este alumnado. La hipótesis principal es que el desarrollo de buenos niveles de conocimiento escrito de las lenguas escolares por parte de los alumnos extranjeros depende, en buena medida, de las oportunidades que haya en el entorno social para que ellos puedan utilizar estas lenguas en los intercambios comunicativos informales con sus compañeros o con otros adultos. Las conclusiones del trabajo señalan las relaciones existentes entre el desarrollo de habilidades lingüísticas conversacionales y el de habilidades lingüísticas cognitivo-académicas (Cummins, 1979b), en el sentido de que tanto el conocimiento escrito de catalán como el de castellano que tiene el alumnado extranjero están condicionados por el nivel de desarrollo conversacional previo en ambas lenguas. Además, apuntan a que la transferencia de habilidades lingüísticas cognitivo-académicas no se produce directamente entre el catalán y el castellano, sino que depende fundamentalmente de la presencia social que tengan estas lenguas y de sus usos informales. Así, en la medida en que un buen número de estudiantes extranjeros no desarrolla suficiente competencia lingüística conversacional ni en catalán ni en castellano, el proceso de adquisición de las lenguas escolares se alarga más allá de los seis años

Variations in fathers' discourse on fatherhood and in family alliances during infancy

The aim of this pilot study is to analyse the discourse of fathers of toddlers concerning fatherhood and the link between some particularities in the discourse and family alliance. The sample consists of 13 Swiss first time fathers (5 fathers of girls and 8 of boys). In order to evaluate the paternal discourse, the fathers were given a semi-structured interview, which was later analysed using the research package Alceste. The family alliance, i.e., the degree of coordination among the partners when executing a task together, was assessed through the Lausanne Trilogue Play (Fivaz-Depeursinge & Corboz-Warnery, 1999). The main results indicated an interesting link between classes of paternal discourse grouped around the following themes "affective relationship", "daily routine" and "educational goals", and the family alliance (defined in two major categories; functional and problematic alliances). Finally, clinical perspectives on links between paternal representations and family functioning at an interactive level are discussed

When "enough" is not enough: new perspectives on optimal methadone maintenance dose.

Some methadone maintenance treatment (MMT) programs prescribe inadequate daily methadone doses. Patients complain of withdrawal symptoms and continue illicit opioid use, yet practitioners are reluctant to increase doses above certain arbitrary thresholds. Serum methadone levels (SMLs) may guide practitioners dosing decisions, especially for those patients who have low SMLs despite higher methadone doses. Such variation is due in part to the complexities of methadone metabolism. The medication itself is a racemic (50:50) mixture of 2 enantiomers: an active "R" form and an essentially inactive "S" form. Methadone is metabolized primarily in the liver, by up to five cytochrome P450 isoforms, and individual differences in enzyme activity help explain wide ranges of active R-enantiomer concentrations in patients given identical doses of racemic methadone. Most clinical research studies have used methadone doses of less than 100 mg/day [d] and have not reported corresponding SMLs. New research suggests that doses ranging from 120 mg/d to more than 700 mg/d, with correspondingly higher SMLs, may be optimal for many patients. Each patient presents a unique clinical challenge, and there is no way of prescribing a single best methadone dose to achieve a specific blood level as a "gold standard" for all patients. Clinical signs and patient-reported symptoms of abstinence syndrome, and continuing illicit opioid use, are effective indicators of dose inadequacy. There does not appear to be a maximum daily dose limit when determining what is adequately "enough" methadone in MMT.

A Picture of Performance Goals in the Social Plenum: The Interpersonal Antecedents and Consequences of Performance Goals

Bien que les activités où la compétence est un enjeu (p. ex. : problème académique) prennent souvent place dans des contextes interpersonnels (p. ex. : classe), hiérarchiques (p. ex. : enseignant-e/élèves), et spécifiques en termes de normes et de valeurs (p. ex. : culture), l'étude des buts de performance-le désir de se montrer compétent-e relativement à autrui-a le plus souvent été conduite au seul niveau intrapersonnel. S'appuyant sur le modèle transactionnel du stress et du coping, le modèle circumplexe des comportements interpersonnels, ainsi que sur la théorie de l'élaboration du conflit, la première partie de cette thèse révèle les conséquences interpersonnelles des buts de performance sur la régulation d'un comportement spécifique, à savoir le conflit sociocognitif (c.-à-d., une situation de confrontation avec un intéractant en désaccord) : les buts de performance-approche-le désir d'être meilleur-e qu'autrui-prédisent une régulation du conflit fortement agentique (dominante), soit la validation de son point de vue au détriment de celui de l'intéractant (que nous désignons régulation compétitive) ; alors que les buts de performance-évitement-le désir de ne pas être moins bon-ne qu'autrui-prédisent une régulation du conflit faiblement agentique (soumise), soit l'invalidation de son point de vue au bénéfice de celui de l'intéractant (que nous désignons régulation protective). De plus, les effets susmentionnés augmentent à mesure que l'intéractant est présenté comme supérieurement (vs. similairement) compétent. S'appuyant sur la littérature sur les structures de buts de groupe, et celle sur la socialisation des valeurs, la seconde partie de cette thèse révèle les antécédents interpersonnels des buts de performance, et plus spécifiquement le rôle du superviseur dans la socialisation des buts de performance : les buts de performance-approche d'un superviseur sont positivement associés avec l'émergence au cours du temps des buts de performance-approche de ses subordonnés (particulièrement lorsqu'ils se perçoivent comme compétents) et celle de leurs buts de performance-évitement (particulièrement lorsqu'ils se perçoivent comme incompétents). En outre, ce phénomène consistant en un processus de socialisation, les effets susmentionnés augmentent lorsque l'identification à l'endogroupe des subordonnées augmente, et lorsque l'adhésion aux valeurs culturelles occidentales dominantes (c.-à-d., rehaussement de soi) du superviseur augmente. Dans leur ensemble, ces résultats soulignent la nécessité d'étudier les buts dans leur plenum social, autrement dit, en adoptant une perspective interpersonnelle (c.-à-d., étudier les effets des buts entre les individus), positionnelle (c.-à-d., entre des individus de différentes positions sociales), et idéologique (c.- à-d., entre des individus se conformant à des normes spécifiques et adhérant à des valeurs spécifiques). -- Although competence-relevant activities (e.g., solving an academic problem) are often embedded in interpersonal (e.g., classroom), hierarchical (e.g., teacher/pupils), and norm-/value-specific (e.g., culture) settings, the study of performance goals-the desire to demonstrate competence relative to others-has mostly been conducted at the intrapersonal level alone. Drawing on the transactional model of stress and coping, the circumplex model of interpersonal behaviors, as well as on the conflict elaboration theory, the first part of this thesis reveals the interpersonal consequences of performance goals on the regulation of a specific behavior, namely socio-cognitive conflict (i.e., a situation of confrontation with a disagreeing interactant): Performance-approach goals-the desire to outperform others- predicted a highly agentic (dominant) conflict regulation, that is, the validation of one's point of view at the expense of that of the interactant (which we labeled competitive regulation); whereas performance-avoidance goals-the desire not to be outperformed by others- predicted a poorly agentic (submissive) conflict regulation, that is, the invalidation of one's point of view to the benefit of that of the interactant (which we labeled protective regulation). Furthermore, both the aforementioned effects were found to increase when the interactant was presented as being superiorly (vs. equally) in competence. Drawing on the literature on group goal structure, as well as on research on socialization of supervisors-based values, the second part of this thesis reveals the interpersonal antecedents of performance-based goals endorsement, focusing-more specifically-on the role of group-supervisors in performance goals socialization: Supervisor's performance-approach goals were positively associated with the emergence over time of subordinates' performance-approach (especially when perceiving themselves as competent) and -avoidance goals (especially when perceiving themselves as incompetent). Furthermore, providing evidence that this phenomenon essentially reflects a socialization process, both the aforementioned effects were found to increase as subordinates' in-group identification increased, and as supervisors' adherence to dominant Western values (i.e., self-enhancement values) increased. Taken together, these results advocate the need to study performance goals in their social plenum, that is, adopting an interpersonal (i.e., studying the effects of goals between individuals), positional (i.e., between individuals from different social positions), and ideological (i.e., between individuals following specific norms and endorsing specific values) perspective.

Cellular perspectives on the glutamate-monoamine interactions in limbic lobe structures and their relevance for some psychiatric disorders.

Dopaminergic, serotonergic and noradrenergic nuclei form the trimonoamine modulating system (TMMS). This system modulates emotional/motivational activities mediated by the limbic circuitry, where glutamate is the major excitatory neurotransmitter. Two main concepts are the basis of this review. First, since 1950 and the discovery of the antipsychotic activity of the dopamine D2 receptor antagonist chlorpromazine, it appears that drugs that can modulate the TMMS possess therapeutic psychiatric properties. Second, the concept of glutamate/trimonoamine imbalance in the cortico-striato-thalamo-cortical loop that has been so successful in explaining the pathophysiology of Parkinson disease has been applied in the pathophysiology of schizophrenia. This review will focus on the complex interactions between the fast synaptic glutamatergic transmission and the TMMS in specific parts of the limbic lobe and we will try to link these interactions to some psychiatric disorders, mainly depression, schizophrenia and drug addiction.

Cold hardiness research on agricultural and horticultural crops in Finland

Selostus: Pelto- ja puutarhakasvien kylmänkestävyystutkimus Suomessa

Sequence and comparative analysis of the chicken genome provide unique perspectives on vertebrate evolution.

We present here a draft genome sequence of the red jungle fowl, Gallus gallus. Because the chicken is a modern descendant of the dinosaurs and the first non-mammalian amniote to have its genome sequenced, the draft sequence of its genome--composed of approximately one billion base pairs of sequence and an estimated 20,000-23,000 genes--provides a new perspective on vertebrate genome evolution, while also improving the annotation of mammalian genomes. For example, the evolutionary distance between chicken and human provides high specificity in detecting functional elements, both non-coding and coding. Notably, many conserved non-coding sequences are far from genes and cannot be assigned to defined functional classes. In coding regions the evolutionary dynamics of protein domains and orthologous groups illustrate processes that distinguish the lineages leading to birds and mammals. The distinctive properties of avian microchromosomes, together with the inferred patterns of conserved synteny, provide additional insights into vertebrate chromosome architecture.