The comparative morphology of Sympetrum larvae has been studied in order to test sub-generic grouping based on adults, as suggested by Walker (unpublished manuscript). [...]

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.

No description available.

A taxonomic revision and phylogenetic analysis of the world fauna of Leptomorphus Curtis (Diptera: Mycetophilidae) were undertaken. Forty-five valid species of Leptomorphus are recognized, including 12 new species and three new synonyms. Species descriptions, diagnoses and illustrations are provided for 37 species, along with a key to adults. Eight recently described Oriental and Australasian species for which material was unavailable are excluded from the key. The phylogenetic analysis used 73 adult morphological characters and supported the monophyly of Leptomorphus. Four major clades were found within the genus, but no support was found for previously recognized subgenera. A phylogenetic analysis was also conducted at the generic level for the tribe Sciophilini, to which Leptomorphus belongs. The analysis included 81 exemplar species, representing all but one of the genera currently or previously placed in the Sciophilini, scored for 96 adult morphological characters. The resulting phylogeny showed a monophyletic Sciophilini supported by four synapomorphies and containing 34 monophyletic genera: Acnemia Winnertz, Acomoptera Vockeroth, Adicroneura Vockeroth, Afrocnemia Matile, Allocotocera Mik, Anaclileia Meunier, Aneura Marshall, Austrosciophila Tonnoir, Azana Walker, Baeopterogyna Vockeroth, Cluzobra Edwards, Drepanocercus Vockeroth, Duretophragma Borkent gen. n., Eudicrana Loew, Leptomorphus Curtis, Loicia Vockeroth, Megalopelma Enderlein, Monoclona Mik, Morganiella Tonnoir & Edwards, Neoallocotocera Tonnoir, Neoaphelomera Miller, Neotrizygia Tonnoir & Edwards, Neuratelia Rondani, Paramorganiella Tonnoir, Paratinia Mik, Paratrizygia Tonnoir, Parvicellula Marshall, Phthinia Winnertz, Polylepta Winnertz, Sciophila Meigen, Stenophragma Skuse, Tasmanina Tonnoir, Taxicnemis Tonnoir & Edwards, and Trizygia Skuse. Four genera which had been placed in the Sciophilini by some previous authors (Coelophthinia Edwards, Impleta Plassmann, Speolepta Edwards, and Syntemna Winnertz) were excluded from the tribe and placed in the Gnoristini. New generic diagnoses were given for all genera in the tribe. The new genus Duretophragma, formerly constituting part of the paraphyletic genus Stenophragma, is described and illustrated and 10 new generic combinations resulted from recognition of the new genus. / Une révision taxonomique et une analyse phylogénétique de la faune mondiale du genre Leptomorphus Curtis (Diptera: Mycetophilidae) ont été effectuée. Quarante-cinq espèces valides sont reconnues, incluant 12 nouvelles espèces et trois nouveaux synonymes. Des descriptions, caractères diagnostiques et illustrations sont présentés pour 37 espèces, de même qu'une clef d'identification des adultes. Huit espèces orientales et australasiennes sont exclues de la clef parce que des spécimens représentant ces espèces n'étaient pas disponibles. L'analyse phylogénétique, basée sur 73 caractères morphologiques des adultes, supporte la monophylie de Leptomorphus et met en évidence quatre clades, mais ne soutient pas les sous-genres reconnus antérieurement. Une analyse phylogénétique de la tribu à laquelle appartient le genre Leptomorphus, Sciophilini, a également été effectuée, basée sur 96 caractères morphologiques des adultes provenant de 81 espèces exemplaires représentant tous les genres compris antérieurement ou présentement dans la tribu, sauf un. Quatre synapomorphies corroborent la monophylie de Sciophilini qui contient 34 genres également monophylétiques: Acnemia Winnertz, Acomoptera Vockeroth, Adicroneura Vockeroth, Afrocnemia Matile, Allocotocera Mik, Anaclileia Meunier, Aneura Marshall, Austrosciophila Tonnoir, Azana Walker, Baeopterogyna Vockeroth, Cluzobra Edwards, Drepanocercus Vockeroth, Duretophragma Borkent gen. n., Eudicrana Loew, Leptomorphus Curtis, Loicia Vockeroth, Megalopelma Enderlein, Monoclona Mik, Morganiella Tonnoir et Edwards, Neoallocotocera Tonnoir, Neoaphelomera Miller, Neotrizygia Tonnoir et Edwards, Neuratelia Rondani, Paramorganiella Tonnoir, Paratinia Mik, Paratrizygia Tonnoir, Parvicellula Marshall, Phthinia Winnertz, Polylepta Winnertz, Sciophila Meigen, Stenophragma Skuse, Tasmanina Tonnoir, Taxicnemis Tonnoir et Edwards, et Trizygia Skuse. Quatre genres classés par certains auteurs dans Sciophilini sont ici exclus de la tribu et placés dans Gnoristini: Coelophthinia Edwards, Impleta Plassmann, Speolepta Edwards, et Syntemna Winnertz. Des nouveaux caractères diagnostiques sont présentés pour tous les genres inclus dans la tribu. L'auteur propose un nouveau genre, Duretophragma, une fraction du genre paraphylétique Stenophragma, établissant ainsi 10 nouvelles combinaisons au niveau générique. Une description et illustrations du genre sont présentées.

Live adult and juvenile entomopathogenic as opposed to freeze-killed Steinernema carpocapsae DD136 (P. Nematoda) did not have adhering haemocytes of lepidopteran insect larvae of Galleria mellonella or Malacosoma disstria in vitro or in vivo. Haemocyte accumulation on dead nematodes was associated with cuticular activation of host phenoloxidase. Live nematodes and their exudates did not activate the enzyme. Live-nematode exudate but not dead-nematode exudate inhibited granular cell and some plasmatocyte adhesion to slides, increased granular cell but not plasmatocyte dissociation from preformed haemocyte monolayers and in vivo elevated total haemocyte counts while impairing bacterial removal from the haemolymph. Immunosuppressant activity by third stage juvenile nematodes may represent the release of non-cuticular inhibitors. Initial characterization of the immunosuppressant properties revealed the suppressant(s) were weakly hydrophobic, were not affected by repeated freeze-thawing but most were destroyed at 65oC. A residual heat-stable suppressant remained in the exudate, attributed to lipopolysaccharides. Exudate with a cocktail of protease inhibitors partially increased haemocyte adhesion with a small decline in total protein occurring indicating that non-enzymic proteins are also involved. A decrease in exudate total protein but not immunosuppression in exudate with trypsin and chymotrypsin-conjugated agarose beads indicated the presence of non-suppressant trypsin and chymotrypsin sensitive proteins. Correlation analysis between enzyme activities and level of adhering haemocytes implied several enzyme types including trypsin and chymotrypsin may participate in immunosupp / Les entomopathogénes vivants juvéniles et adultes comparément aux Steinernema carpocapsae DD136 (P. Nématodes) tués par congélation, ne contenaient pas d'hemocytes adhérent provenant de larves d'insectes lépidoptères de Galleria mellonella ou de Malacosoma disstria in vitro ou in vivo. L'accumulation des hemocytes sur les nématodes morts était associée à la stimulation de la cuticule de la phenoloxidase. Les nématodes vivants et leurs exsudats n'avaient point stimulé l'enzyme. L'exsudat de nématodes vivants avait inhibé des cellules granuleuses et quelques plasmocytes adhérents aux larme, cependant l'exsudat de nématodes morts n'avait pas inhibé ces substances. L'exsudat de nématodes vivants avait aussi provoqué une quantité élevée de cellules granuleuses mais pas de division des plasmocytes provenant de couches mono moléculaires des hemocytes préformés, aussi in vivo il amplifiait le nombre total des hemocytes tout en ralentissant le retrait des bactéries de l'hémolymphe. L'activation des immunosuppresseurs par les nématodes juvéniles de la 3eme phase pourrait représenter le dégagement d'inhibiteurs non cuticulaire. La première caractéristique des immunosuppresseurs indiquait que les suppressants avait une faible hydrophobicité et ils n'étaient pas touchés par l'alternance répétée de la température, mais plusieurs d'entres eux étaient détruit sous une température de 65˚ C. Un supprésant résiduel thermostable est resté dans l'exsudat ceci étant le résultat des lipopolysaccharides. Un exsudat accompagné d'un mélange d'inhibiteurs de protéase avait augmenté l'adhérence des hemocytes avec une chute négligeable du totale de protéines$

ABSTRACT Beech bark disease (BBD) was studied in two Acer-Fagus forests in Montreal, Quebec. Symptoms of BBD were used to compare the level of disease between the forests. Both beech scale (Cryptococcus fagisuga Lind.) and fungus (Nectria galligena Bres.) were found in the Morgan Arboretum, while only beech scale was found in the Molson Nature Reserve, signifying that these two forests are at the killing zone and advancing front, respectively. A multivariate approach was used in order to explore the factors affecting beech scale distribution. Bark nitrogen concentration had a positive association with beech scale population, while DBH and bark phenol and calcium levels had none. A model selection process using AIC showed that those models containing nitrogen, and DBH or phenols were the most likely to explain beech scale distribution. Beech scale populations were highest on the northern and eastern sides of the trees, and lowest on the southern side. / RÉSUMÉ La maladie corticale du hêtre (MCH) a été étudiée dans deux forêts Acer-Fagus à Montréal, Québec. Les symptômes ont été utilisés pour comparer le niveau de la maladie entre les deux forêts. Les deux, la cochenille du hêtre (Cryptococcus fagisuga Lind.) et le champignon (Nectria galligena Bres.) ont été trouvé à l'arboretum Morgan, alors que seulement la cochenille du hêtre a été trouvée à la réserve de nature Molson. Cela signifie que les deux forêts sont au niveau du front meutrier et le front d'avancement, respectivement. Une approche multivariée a aussi été utilisée pour explorer les facteurs qui ont un effect sur la distribution de la cochenille. La concentration était associée avec la population de la cochenille, alors que le diamètre de l'arbre et les concentrations des phénols et du calcium ne l'étaient pas. Une approche de modèle (AIC) a montré que ces modèles qui contiennent de l'azote, et le diamètre de l'arbre ou les phénols ont été ceux les plus probables d'expliquer la distribution de la cochenille. Les populations de la cochenille les plus élevées du côté nord et est, et les plus basses au sud.