Three resistance monitoring methods, leaf disk, sticky trap, and vial, were tested to evaluate their relative reliability, discriminating ability, convenience, and practicality for monitoring insecticide resistance in Arizona whiteflies. Each method was evaluated against two field populations divergent in susceptibility using a mixture of fenpropathrin + acephate and two single chemicals, endosulfan and fenpropathrin. Correlations of field efficacy and leaf disk bioassays resistance estimates were conducted with the Yuma population and a comparatively resistant Maricopa population. At each location egg, immature, and adult whitefly densities were monitored before and after fenpropathrin + acephate treatments. The three methods had advantages and disadvantages. The leaf disk method had the greatest discriminating ability, the vial method was the most practical, and the sticky trap method was good at discriminating populations that had large differences in susceptibility. The field efficacy trials indicated good concordance between the leaf disk assays results and field performance.

An analysis of the genetic structure of northern Nearctic wolf spiders from the genus Pardosa (Lycosidae) was conducted. Wolf spiders are common and abundant across the Nearctic, but despite their ecological importance, little is known about their phylogeography and taxonomically uncertain species exist. Wolf spiders were collected from sites across northern Canada to examine the phylogeographic history of Pardosa glacialis (Thorell) and taxonomic status of the Nearctic members of the Pardosa lapponica species-group. Results show that the high Arctic species P. glacialis occupied two major glacial refugia during the Wisconsin glaciation: Beringia and a lesser-known high Arctic refugium. Additionally, analyses support a P. glacialis population expansion in Beringia during the Wisconsin glaciation, likely facilitated by an increase in habitat due to suitable climate in the region. Post-glacial dispersal from the Beringian and high Arctic refugia produced a secondary contact zone in central high Arctic Canada. With regards to taxonomy, morphometric analyses of P. lapponica (Thorell) and P. concinna (Thorell), the only two members of the P. lapponica species-group in the Nearctic, revealed no species-specific variation beyond a single male morphological character. Genetic analyses showed there was more genetic variation between Palearctic and Nearctic P. lapponica specimens than between Nearctic P. lapponica and P. concinna specimens. The P. lapponica species-group is in need of taxonomic revision to resolve the species boundaries among its members. / Une analyse de la structure génétique des Lycoses néarctiques du Grand Nord appartenant au genre Pardosa (Lycosidae) a été effectuée. Les Lycoses sont des espèces communes et abondantes dans le néarctique. Malgré leur importance écologique, peu d'information est disponible sur leur phylogéographie et l'identité taxonomique de certaines espèces n'est pas clairement établie. Dans le contexte de cette étude, nous avons recueilli des Lycoses dans le nord du Canada afin d'étudier l'histoire phylogéographique de Pardosa glacialis (Thorell) et d'établir le statut taxonomique des membres néarctiques du groupe d'espèces Pardosa lapponica. D'après nos résultats, l'espèce arctique P. glacialis aurait autrefois occupé deux importants refuges lors de la glaciation du Wisconsin : la Béringie et un refuge situé dans le Haut-Arctique. Les analyses appuient une expansion de la population de P. glacialis en Béringie pendant la glaciation wisconsinienne, une situation vraisemblablement favorisée par une augmentation de l'habitat disponible grâce à un climat adéquat. La dispersion postglaciaire des espèces à partir de ces refuges a créé une zone de contact secondaire, située dans le centre du Haut-Arctique canadien. Par rapport au statut taxonomique, une étude morphométrique de P. lapponica (Thorell) et P. concinna (Thorell), les deux seules espèces membres du groupe P. lapponica dans le Néarctique, n'a dévoilé aucune variation discriminante, mis à part un caractère morphologique chez les mâles. L'analyse des caractères génétiques a démontré qu'il n'y a pas plus de variation entre les spécimens paléarctiques et néarctiques de P. lapponica qu'entre les spécimens de P. lapponica et P. concinna provenant exclusivement du Néarctique. Une révision taxonomique du groupe d'espèces P. lapponica qui réexaminerait les limites interspécifiques entre les membres de ce groupe est nécessaire.

Six published sampling techniques, and six trapping and three monitoring techiques developed by the author, were tested in a southwestern Quebec insecticide-free apple orchard to determine a reliable trapping and/or monitoring technique for the plum curculio. / Adult captures in intercepting funnels were distributed, in time and space, according to the seasonal development and ecology of this insect. Females were found to oviposit, prior to fruit set, on mature Granny Smith apples attached at major branch junctions in standard McIntosh apple trees. Relationships between oviposition on these "monitoring" apples and "June" drop and harvest damage were found. Plum curculio damage was concentrated near potential over-wintering sites. / A superior Y-tube insect olfactometer was designed and used to test potential attractants for plum curculio. Two fungicides, benomyl and fenarimol, were found to have no effect on plum curculio during its summer soil phase.

Little research has been undertaken on malaria vectors in southern Central America, particularly in Panama, where a serious outbreak took place from 2001 to 2005. Here, I have confirmed the presence of fourteen Anopheles species, seven of which have the potential to transmit malaria in Panama. In addition, I collected An. darlingi for the first time in Panama, Darien, near the Colombian border. Sequence comparisons using the white gene confirmed the presence of the northern genotype, and a demographic analysis using the mtDNA COI gene indicated that An. darlingi has not been recently introduced from Colombia into eastern Panama. Three independent molecular markers (mtDNA COI, nDNA white, rDNA ITS2) supported the status of a single species of An. albimanus, and uncovered significant population structure across Nicaragua, Costa Rica, Panama, Colombia and Ecuador. The genetic structure of An. albimanus appears to be related to Pleistocene contraction, geographic fragmentation and subsequent expansion. Therefore, An. albimanus is not at mutation - drift equilibrium regionally. This pattern of population expansion is similar to the one depicted for An. darlingi in Amazonia South America. Phylogenetic analyses using the COI and the ITS2 markers detected lineage divergence in An. punctimacula s.l. Seven clades were well supported and clearly differentiated from An. malefactor. In contrast, the Folmer COI region did not support this divergence, perhaps due to the unequal mutation rate across the COI gene. My findings have provided a more complete figure of the population history and taxonomic status of three important malaria vectors; this information will be valuable to better understand the epidemiology of malaria in the Neotropics, and it will contribute to the design of more efficient strategies of vector control. / Peu de recherches ont été effectuées sur les vecteurs de la malaria dans le sud de l'Amérique centrale, en particulier au Panama, où pourtant plusieurs épidémies ont eu lieu de 2001 à 2005. Dans cette présente étude, quatorze espèces d'Anopheles ont été inventoriés, dont sept qui ont le potentiel de transmettre la malaria au Panama. De plus, An. darlingi a été recueilli pour la première fois dans la région de Darien au Panama, près de la frontière colombienne. La comparaison des séquences du gène blanc a révélé la présence du génotype du nord, et l'analyse démographique utilisant le gène COI mtDNA a indiqué que la présence d'An. darlingi, à l'est du Panama, ne serait pas l'origine d'une migration récente en provenance de la Colombie. Trois marqueurs moléculaires indépendants (mtDNA COI, nDNA blanc, rDNA ITS2) supportent l'état d'une seule espèce d'An. albimanus, mais tout en ayant des distinctions significatifs entre les populations du Nicaragua, Costa Rica, Panama, Colombie et l'Équateur. La structure génétique d'An. albimanus semble être liée à la contraction du Pléistocène, à la fragmentation géographique et aux expansions ultérieures. Par conséquent, An. albimanus n'est pas en mutation - drift equilibrium regionally. Le modèle d'expansion de la population d'An. albimanus est semblable à celui représenté pour An. darlingi de l'Amazonie en Amérique du sud. L'analyse phylogénétique utilisant les marqueurs COI et ITS2 a détecté des lignées divergentes pour An. punctimacula s.l. Sept groupes ont bien été supportés et différenciées d'An. malefactor. Cependant, la région de Folmer COI ne support pas cette divergence, peut-être en raison d'un taux de mutation variable du gène COI. Cette étude établi un meilleur portrait de l'histoire des populations et du statut taxonomique de trois importants vecteurs de la malaria. Cette précieuse information sera utile pour mieux comprendre l'épidémiologie de$

Species diversity patterns of high elevation grassland Diptera (Brachycera) were assessed to determine the community structure, species turnover, and species abundance patterns along a latitudinal gradient. Fieldwork took place in May 2008 in the Appalachian Mountains of North Carolina and June-July 2010 in the Rocky Mountains at sites in Colorado, Wyoming, and Alberta. Two spatial scales were used: sample area and site. There was a slight latitudinal turnover of species, with latitude, longitude, and elevation being the most strongly associated with species composition. All sites were significantly different except the two sites in Alberta. Close proximity and site similarity may be responsible for this. There were similarities between all sample areas except Colorado. These results are attributed to the Wyoming basin, possibly a considerable barrier to dispersal. Patterns were driven mostly by rare species. High beta-diversity was found between sites, even in patterns of common species. Species abundance patterns in both the Rockies and the Appalachians revealed that although ecologically diverse and broad generalist families were more reliably dominated by a few species, trophic guild may not always accurately predict dominance/evenness patterns. / La structure des communautés, le renouvellement et les patrons d'abondance des espèces de Diptera (Brachycera) ont été évalués le long de gradients latitudinaux dans les montagnes appalachiennes (Caroline du Nord) et les montagnes rocheuses (Colorado, Wyoming, Alberta). Deux échelles spatiales ont été utilisées dans chacune des montagnes: l'aire d'échantillonnage et le site. Il y avait un renouvellement des espèces, avec la latitude, la longitude et l'élévation étant les facteurs les plus fortement associés à la composition en espèces. Les communautés de chacun des sites étaient significativement différentes, excepté les deux sites de l'Alberta. La proximité et la similarité des sites étaient probablement responsables de cette différence. Les sites du Colorado étaient significativement différents des autres sites des Rocheuses, probablement à cause du bassin du Wyoming de faible altitude créant une barrière pour la dispersion des espèces retrouvées en haute altitude. Les patrons étaient en grande partie dirigés par les espèces rares. Une haute diversité-béta était retrouvée entre les sites, même chez les espèces communes. Les patrons d'abondance des espèces dans les Rocheuses et les Appalaches ont révélé que bien que les familles diverse écologiquement et les familles généralistes étaient dominées par quelques espèces, les groupes trophiques ne prédisent pas toujours avec précision les patrons de dominance/uniformité.

This thesis describes multi-scale patterns of ground-dwelling spiders (Araneae), a model arthropod taxon, in northern Canada. First, I examined how ground-dwelling spider diversity (i.e., composition, species richness, evenness and structure) varied at local, regional and continental scale, in three major ecoclimatic regions: the North-Boreal, Subarctic and Arctic. Second, I determined if diversity patterns varied at the family level. Third, I tested whether climate or vegetation explained spatial variation of diversity. Ground-dwelling spiders were collected in 12 sites across northern Canada using a hierarchical nested design. Spider diversity was structured at continental scale across ecoclimatic regions but not by latitude. At regional scale, western sites differed from eastern sites indicating the importance of longitudinal diversity gradients in northern Canada, perhaps due to patterns of post-glacial dispersal. Vegetation and climate explained Arctic diversity patterns of spiders, and thus predicted climate change may alter the distribution of spiders. Our results suggest that historical processes as well as vegetation and climate are important drivers of diversity patterns at continental scale in northern Canada while biotic factors may affect small scale variation in diversity. Due to the large extent and fine resolution, this research contributes to a better understanding of hierarchical patterns of diversity. It also provides baseline data on distribution and diversity of Arctic spiders that will be essential to monitor the effect of environmental changes on biodiversity in northern Canada. / Le but de cette thèse est de décrire les patrons de diversité des arthropodes sur plusieurs échelles spatiales dans le Grand Nord canadien en utilisant les Araignées (Araneae) comme taxon modèle. Les questions de recherche sont les suivantes : 1) Comment la diversité des araignées (c.-à-d. composition, richesse spécifique, uniformité de l'abondance et structure) varie à l'échelle locale, régionale et continentale dans trois grandes régions écoclimatiques : la région Nord-Boréale, Subarctique et Arctique ? 2) Comment les patrons de diversité diffèrent au niveau des familles d'araignées ? et, finalement, 3) Est-ce que le climat et la végétation influencent les patrons de diversité observés? Les araignées vagabondes ont été capturées dans 12 emplacements dans le Grand Nord canadien selon un plan d'échantillonnage hiérarchique imbriqué. La diversité des araignées est structurée à l'échelle continentale selon les régions écoclimatiques, et non selon la latitude. À l'échelle régionale, un gradient de diversité entre l'ouest du Canada et l'est du Canada est dû, non pas à la longitude, mais probablement aux évènements historiques tels que la dernière glaciation du Wisconsin. La végétation et le climat influencent également la variation de diversité des araignées. Grâce à la haute résolution des données à petite échelle sur une grande étendue spatiale, cette étude contribue à la compréhension des patrons de diversité et de l'effet de l'échelle spatiale sur les patrons. Les résultats pourront aussi être utilisés afin de mieux définir des stratégies de protection de la biodiversité arctique.

Spatial patterns of diversity in the dominant northern fly family Scathophagidae (Diptera) were studied in northern Canada, as well as long-term changes in the body size of the common and widespread species Scathophaga furcata on a half-century time scale. Contemporary data was based on 2320 Scathophagidae collected during the 2010–2011 Northern Biodiversity Program and historical specimens were collected during the 1947–1962 Northern Insect Survey at twelve locations across the Northern Boreal, Subarctic, and Arctic ecoclimatic zones. Scathophagidae abundance increased with increasing latitude, and diversity was greatest at locations within the Subarctic ecozone. Community composition of Scathophagidae clustered based on three spatial factors: islands versus mainland locations; above versus below treeline; and ecozone delineations. The body size of Scathophaga furcata has decreased over the past 60 years at three northern Canadian locations (Moosonee, ON, Yellowknife, NT, Churchill, MB). Coinciding increases in seasonal temperature and changing climatic variables at these locations may be responsible for a large proportion of the phenotypic changes in S. furcata. These results suggest that Scathophagidae are diverse and abundant in the north, and that they are responding to climatic change. Long-term monitoring of taxa such as Scathophagidae in sensitive northern ecosystems is needed to track future changes. / Notre étude visait à comprendre les patrons spatiaux de diversité gouvernant la répartition d'une famille de mouches qui domine le Nord, les Scathophagidae (Diptera), dans le Canada septentrional. Nous avons également examiné les changements à long terme survenus dans la taille de Scathophaga furcata, une espèce répandue et commune, sur une échelle temporelle d'un demi-siècle. Les données contemporaines composées de 2320 Scathophagidae ont été obtenues lors de récoltes effectuées en 2011 et 2012 dans le cadre du Programme sur la biodiversité nordique. Les spécimens historiques on été recueillis lors d'un inventaire des insectes du Nord canadien, le Northern Insect Survey, entre 1947 et 1967. Pendant cet inventaire, douze sites ont été échantillonnés dans les régions écoclimatiques arctique, subarctique et nord-boréale. L'abondance de Scathophagidae augmentait de pair avec la latitude, et la diversité atteignait son maximum dans les sites situés dans l'écozone subarctique. La composition de la communauté de Scathophagidae constituait des regroupements sous l'influence de trois éléments spatiaux : les îles et les sites continentaux; en amont et en aval de la limite des arbres; et la délimitation des écozones. Durant les 60 dernières années, la taille corporelle de Scathophaga furcata a diminué à trois sites nordiques canadiens : Moosonee, ON, Yellowknife, NT, Churchill, MB. Cette tendance coïncide avec l'augmentation de la température saisonnière et des variables climatiques changeantes qui pourraient être en grande partie responsables du déclin de la taille de S. furcata. Ces résultats laissent entendre que Scathophagidae est un taxon divers et abondant dans le nord et que cette famille réagit au changement climatique. Un suivi à long terme de taxons tel que Scathophagidae, situés dans des écosystèmes nordiques vulnérables, est nécessaire afin de documenter les changements à venir.

The genetics of mating behavior may be complicated by factors such as an association with fitness, social interactions, and genotype-by-environment interactions. In order to evaluate the potential consequences of these factors, I analyzed courtship behavior in the housefly, Musca domestica L. by specifically examining (1) mating success, (2) experience-dependent courtship modification (learning), and (3) heritability. Males (N = 120) were paired with six virgin females over the course of three days and videotaped for a maximum of 30 minutes, or until copulation occurred. Courtships were analyzed for six behaviors within and among females. Successful courtships, in comparison to unsuccessful attempts, were characterized by a shorter Duration of Courtship, less intense Lunge and Wingout, and more intense Buzz, Hold, and Lift. Among courtship attempts within females, males decreased Buzz and increased Lunge. The females also adjusted their behavior by modifying Wingout, which demonstrates a male-female interaction component of mating success. Among courtship attempts across serially mated females, males decreased the Duration of Courtship and Lunge. Analyses were also completed using both within and across female data, and there was a general trend for a decrease in the behavior traits, except for Buzz, which did not change. Also, males decreased the number of courtship attempts with successively mated females, indicating the ability to learn through improved courtship technique. Weibull functions showed that the males had significant learning curve functions for individual behavior traits, although the tests for the repeatability and heritability of such functions were not significant. Finally, repeatabilities and heritabilities (estimated by a broad-sense family effect) were calculated for the courtship traits. Pooled analyses on successful and unsuccessful courtship attempts revealed significant repeatabilities (0.05-0.67) and heritabilities (0.07-0.50) for almost all of the courtship traits, although analyses on just the successful courtships failed to replicate the significant effects, except for the male display, Hold (0.29). These results demonstrate that male courtship behavior is multifaceted in that it consists of not only a learning component, but a genetic component, too. Although previous housefly experiments have shown indirect support, this is the first direct evidence for male learning within courtship behavior.

In many social insects, workers are capable of producing males. Workers are more highly related to their own sons than to the sons of the queens, and so it is surprising that queens often monopolize male production even though they are outnumbered by the workers. A possible explanation is that workers prevent each other from reproducing when their relatedness to the sons of the queens is higher than their relatedness to the sons of other workers. Using microsatellite loci to assess genetic relatedness, we determined that workers of the wasp species Parachartergus colobopterus should prevent each other from reproducing. Analyses of the male genotypes showed that queens were producing the males in accord with our prediction. We did not find evidence for policing behavior however, so these results are also consistent with the hypothesis that worker reproduction has colony-level costs which have led to a conventional settlement.

I examined olfactory responses of the blueberry maggot fly Rhagoletis mendax Curran towards organic volatile compounds extracted from host fruit, in both field and laboratory experiments. First, I investigated the effects of eight volatile treatments on the capture rate of adult flies, in Saint-Chrysostome, QC. A second study focused on testing the attractiveness of the same volatile treatments in wind tunnel bioassays. I also evaluated the effect of experience, sex and population on the olfactory response of these flies. Ammonium acetate was one of the more effective lures in field experiments during the early season. The treatment blend of terpenes and alcohols had the highest fly capture rate in early and late season but it did not differ significantly from ammonium acetate. Ammonium acetate elicited the strongest response in wind tunnel bioassays, followed by a blend of aldehydes and alcohols. Nova Scotia flies had an overall higher response to treatments than the Quebec population and male flies exhibited a higher flight frequency. Experienced flies were also less stimulated by the treatments than naive flies. This research has provided an initial step in identification of attractive host fruit volatiles to R. mendax adults, supporting the hypothesis that volatile host blends of specific compounds are attractive to the insect. It is also suggested that future experiments use either male or female, naive flies from the same geographical location. / J'ai examiné les réponses olfactives de la mouche de bleuet, Rhagoletis mendax Curran, face à des composés organiques volatils extraits de bleuets, lors d'expériences de terrain et de laboratoire. Premièrement, j'ai étudié les effets de huit traitements de produits chimiques volatiles distincts sur les niveaux de capture de mouches adultes, à Saint-Chrysostome, QC. Une deuxième étude a concernait le potentiel d'attraction de ces mêmes traitements lors d'essais biologiques en tunnel de vol. J'ai aussi évalué l'effet de l'expérience, du sexe et de la population sur la réponse olfactive de ces mouches. L'acétate d'ammonium a été l'appât le plus efficace lors des expériences de terrain en début de saison. Le mélange de terpènes et d'alcools a procuré le niveau de capture de mouche le plus élevé en début et en fin de saison, mais n'a pas manifesté de différences significatives face à l'acétate d'ammonium. L'acétate d'ammonium a suscité la plus forte réponse dans les essais biologiques en tunnel de vol, suivie par un mélange d'aldéhydes et d'alcools. Globalement, les mouches de Nouvelle-Écosse répondaient davantage aux traitements que celles du Québec, tandis que les mouches mâles exhibaient un plus grand nombre de vols. Les mouches ayant acquis de l'expérience étaient moins stimulées par les traitements que les mouches naïves. Cette recherche a franchie une étape préliminaire à l'identification de substances volatiles de fruits hôtes pouvant attirer des adultes R. mendax. Ces résultats appuient l'hypothèse selon laquelle les mélanges d'appâts volatiles doivent être produits de composés spécifiques afin d'être attirant pour l'insecte. Il est également suggéré pour des expériences futures d'utiliser des mouches inexpérimentées, soit mâles ou femelles, provenant du même emplacement géographique.