Les recherches qui se sont penchées sur la relation humain-technologie-organisation relèvent le plus souvent du concept d'acceptation (Davis, 1986). Notre proposition se base sur la théorie de la symbiose initiée par Licklider (1960). Elle envisage la relation humain-technologie au travers des idées de coévolution, d'extension des capacités et de dépendance mutuelle. A partir d'une étude par questionnaire sur 483 personnes, nous avons, d'une part, validé les qualités métriques de l'échelle et, d'autre part, proposé une révision de la modélisation initiale. Plus précisément, nous avons extrait une nouvelle modélisation centrée sur le versant utilisateur, au coté de l'autre, qui représentait le versant concepteur. Dans un second temps, la techno-symbiose a été resitée dans une perspective temporelle, en complément des autres approches dont l'acceptation. Cette deuxième étude a confirmé le caractère distinct de l'acceptation et de la symbiose ; la symbiose étant conditionnée par les caractéristiques de l'utilisateur (attitude face à sa relation à la technologie) et les caractéristiques de la technologie (complexité, réponse a un besoin d'amplification des capacités humaines, simplification de l'interaction). le lien entre activité de l'utilisateur et technologie semble également déterminant. L'ensemble des résultats sont discutés d'un point de vue théorique et méthodologique / Researches about the issue of human-technology-organization relationship hinge mostly on the concept of acceptance (davis, 1986). Our proposal is based on the theory of symbiosis initiated by licklider (1960). It considers the human-technology relationship through co-evolution, human capacity expansion and mutual dependence. From a questionnaire survey on 483 persons, we have proved the metric qualities of the scale and proposed to revise the initial modeling designer centered. We have extracted a new modeling based on the user view. in a second step, the symbiosis has been set within a time perspective in addition to the "acceptance". This second study confirmed the distinctiveness of acceptance and symbiosis which are two steps of a technological course. Furthermore, symbiosis is influenced by individual characteristics of the user (how it considers its relationship to technology) and characteristics of technology (complexity, response to a need for amplification of human capacity and simplifying the interaction). The link between user activity and technology is also an important factor. The results are discussed from a theoretical and methodological point of view

Univ., Diss., 2008--Nancy. Techn. Univ., Diss., 2008--Darmstadt.

Thèse doctorat : Biologie. Analyse et Modélisation des Systèmes Biologiques : Villeurbanne, INSA : 2004. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 129-143.

University, Diss., 2006--Würzburg.

University, Diss., 2004--Kiel.

Les outils de la biologie moléculaire, notamment l'utilisation des méthodes de séquençage de 2e et 3e génération ont eu un impact énorme sur la biologie. Leur application à la recherche sur les végétaux a cependant pris du retard, et les bases de données ne sont donc pas complètes. Il manque notamment de données pour une famille de gymnospermes, les cycadales. Zamia stevensonii est une cycade endémique du Panama récemment décrite. Comme tous les représentants de ce clade, elle forme une symbiose avec des cyanobactéries fixatrices d'azote dans des racines spécialisées, les racines coralloïdes. Ce projet a comme objectif d'abord de produire un transcriptome de référence, le plus complet possible, de Zamia stevensonii. Celui-ci sera ensuite utilisé pour identifier des orthologues partagés entre les espèces hôtes de cyanobactéries, un premier pas pour cibler des gènes impliqués dans ce type de symbiose toujours méconnu. Le transcriptome produit ici, à partir de 11 échantillons différents, provenant de 4 tissus différents, chacun à un stade de développement différent, est le résultat d'un séquençage Illumina MiSeq. Les données ainsi obtenues sont de bonne qualité et complètes, une grande proportion des contigs assemblés a des ORFs reconnaissables et les scores BUSCO sur trois lignées suggèrent un échantillonnage complet. La recherche d'orthologie entre les espèces hôtes de cyanobactéries n'a cependant relevé aucun orthologue partagé spécifiquement par ces espèces. Ce résultat suggère qu'au moins une espèce hôte de cyanobactéries n'utilise pas les mêmes processus moléculaires pour le maintien de la symbiose que les autres. La poursuite de la recherche dans le domaine pourrait considérer toutes les parties prenantes, l'holobionte, par des méthodes de transcriptomique, pour identifier les processus moléculaires permettant la symbiose avec les cyanobactéries. / Molecular biology techniques, and especially the use of 2nd and 3rd generation sequencing technologies, have revolutionized biological research. However, their use for plant biology research has lagged behind, and the current databases are left with important gaps. Of the data available, very little is known for a particular group of gymnosperms, the cycads. One such cycad, Zamia stevensonii, has recently been described in Panama. As all other cycads, it produces specialised secondary roots, coralloid roots, to host nitrogen-fixing symbiotic cyanobacteria. This project has as main objective to produce a reference transcriptome, as complete as possible, for Z. stevensonii. The produced assembly will be used to search for orthologous sequences with all other known hosts of nitrogen-fixing cyanobacteria. The sequences identified will be an important first step towards a better understanding of this lesser-known symbiosis. The transcriptome produced here contains sequences obtained from 11 tissue samples, from two sibling plants, including 4 different organs at different stages of development, produced by sequencing on the MiSeq Illumina platform. The data obtained is of good quality and complete, most filtered contigs have readable ORFs and BUSCO scores indicate sufficient sampling. Interestingly, the ortholog research for all nitrogen-fixing cyanobacteria hosts revealed no shared sequence between all host plants that would be unique to this specific symbiosis. This suggests that at least one host plant uses a different pathway to maintain the symbiosis. Future experiments could consider metatranscriptomics for the study of this type of nitrogen-fixing symbiosis and the molecular pathways involved.

Marine Schwämme (Porifera) gelten als die evolutionär ältesten Metazoen. Sie sind in allen Meeren verbreitet und tragen einen großen Anteil zur Invertebraten-Fauna bei. Ihrer Lebens-weise als Filtrierer entsprechend pumpen Schwämme bis zu 23.000 l Seewasser Kg-1 Schwamm Tag-1. Das enthaltene Bakterioplankton wird mit hoher Effizienz ausgefiltert und dient als Nahrung. Gleichzeitig enthalten einige Schwammspezies eine sehr hohe Anzahl phylogenetisch diverser Bakterien extrazellulär in der Mesohylmatrix, die bis zu 40% der Gesamtbiomasse ausmachen. Die als Symbionten bezeichnete Bakteriengemeinschaft weist eine hochgradig spezifische phylogenetische Zusammensetzung auf, die bei unterschiedlichen Schwammspezies, jedoch nicht im Seewasser oder Sediment, gefunden wird. Im Rahmen dieser Dissertationsarbeit wurden unterschiedliche Muster der Bakterien-haltigkeit mariner Schwämme durch Elektronenmikroskopie beschrieben. Die Gruppe der bakterienhaltigen Schwämme wies eine hohe Anzahl von Mikroben im Mesohyl auf. Aufgrund der bakteriellen Verteilung wurde zwischen stark und intermediär bakterienhaltigen Spezies unterschieden. Stark bakterienhaltige Schwämme zeigten eine gleichmäßig dichte Verteilung der Mikroben im Mesohyl, die Bakterienkonzentrationen lagen bei 109 - 1010 Zel-len g-1 Schwamm. Intermediär bakterienhaltige Schwämme enthielten lokale Anhäufungen von Mikroben, die in allen Stellen des Tieres gefunden wurden. Die Zellzahlen lagen bei 108 – 109 Bakterien g-1 Schwamm. Die Gruppe der bakterienarmen Schwämme wurde durch ein mikroskopisch bakterienfreies Mesohyl charakterisiert, die Bakterienkonzentrationen betrugen ~106 Zellen g-1 Schwamm und waren damit vergleichbar zu natürlichem Seewasser. In Korrelation zum Bakteriengehalt wurden anatomische Unterschiede des Gewebes beider Schwammgruppen beobachtet. Die bakterielle Aufnahme von Schwämmen wurde an einzelnen Individuen in Filtra-tionsexperimenten untersucht. Es wurde die Aufnahme des „Futterbakteriums“ Vibrio sp. SB177 und des schwammspezifischen Symbiontenkonsortiums gemessen. Die bakterien-haltigen Schwämme Aplysina aerophoba und Chondrosia reniformis wiesen im Vergleich zu „Futterbakterien“ eine sehr stark verminderte Aufnahme gegenüber ihren eigenen Symbionten auf, bei A. aerophoba sank die Filtrationsrate von rn = 2,76 x 106 auf 5,47 x 104 Bakterien g-1 Schwamm h-1. Die bakterienarmen Schwämme Dysidea avara und Tethya aurantium zeigten eine effiziente und undifferenzierte Aufnahme gegenüber allen Mikroben. Das nur bei bak-terienhaltigen Schwämmen gefundene Muster der stark verminderten Aufnahme von Symbi-onten ist statistisch signifikant. Untersuchungen zum Einfluss abdaubarer bakterieller Zell-wandproteine und der bakteriellen Flagelle erbrachten keine Hinweise auf eine Beteiligung dieser Faktoren am bakteriellen Filtrationsprozess der Schwämme. Zur Untersuchung einer möglichen Filtrationsselektivität gegenüber bestimmten bak-teriellen Vertretern des Seewasser- und des Symbiontenkonsortiums wurden Filtrationsexperi-mente durchgeführt. Proben des Inkubationswassers wurde während des Experiments entnom-men und die phylogenetische Zusammensetzung der Konsortien mittels Denaturierender Gradienten Gel Elektrophorese (DGGE) untersucht. Die Banden wurden anhand der Stärke über den zeitlichen Verlauf klassifiziert. Von den anfänglich 40 nachweisbaren Banden des Seewasserkonsortiums wurden nach 300 Minuten experimenteller Dauer eine als konstant, 18 als reduziert und 21 als verschwindend eingeordnet. Für das Symbiontenkonsortium wurden von den initial 65 Banden nach 300 Minuten 30 Banden als konstant, 19 als reduziert und 16 als verschwindend klassifiziert. Während für das Seewasserkonsortium eine Aufnahme fast aller bakterieller Phylotypen überwog, unterlagen nur wenige Phylotypen des Symbionten-konsortiums einer starken Aufnahme. Durch Sequenzierung und phylogenetische Zuordnung repräsentativer Banden wurde gezeigt, dass für die bakterielle Aufnahme keine Selektivität gegenüber einer bestimmten phylogenetischen Abstammungslinie besteht. So wurden z. B. Phylotypen der Chloroflexi als konstant, reduziert, als auch verschwindend beurteilt. Die interne Prozessierung und der Transport aufgenommener Partikel und Bakterien im Mesohyl wurde mikroskopisch untersucht. A. aerophoba transportierte große Aggregate aufgenommener Latex Beads in speziellen Schwammzellgruppen durch das Mesohyl. Es konnte keine Abgabe der Beads in die extrazelluläre Matrix (ECM) beobachtet werden. D. avara transportierte einzelne Beads durch das Mesohyl, nach 300 Minuten wurden zahlreiche Beads in der ECM gefunden. Die bakterielle Aufnahme wurde an dem GFP-exprimierenden „Futterbakterium“ Vibrio sp. MMW1 visualisiert. Die Bakterien wurden mit hoher Effizienz von A. aerophoba aufgenommen, konnten jedoch nicht in tieferen Mesohylbereichen nach-gewiesen werden, was auf eine zügige Lyse der Zellen hindeutete. Fluoreszenzmarkierte Symbiontenzellen wurden nicht von A. aerophoba aber, in Übereinstimung mit den Filtrationsexperimenten, von dem bakterienarmen D. avara aufgenommen. Die Ergebnisse belegen, dass bakerienhaltige Schwämme über einen komplexen Mechanismus der bakteriellen Aufnahme verfügen, durch den zwischen Futterbakterien und Symbionten unterschieden wird. Schwämme stellen deshalb ein interessantes Modellsystem zur Untersuchung von Mechanismen der generellen Phagozytose und der gleichzeitigen Tolerierung von symbiontischen Bakterienzellen im Gewebe dar. / Marine sponges (Porifera) are probably the oldest metazoans on earth. Whereas they are abundant in all seas, they contribute significantly to the marine invertebrate fauna. As filter feeders, sponges process enormous volumes of water, ranging up to 23,000 l seawater Kg-1 sponge day-1. During the passage through the animal’s body, the bacterioplankton is retained. Despite the fact that sponges feed on these bacteria, some species harbour large amounts of bacteria intercellularly within the mesohyl matrix that amount to up to 40 % of the sponge biomass. These bacteria, termed symbionts, make up a highly sponge specific bacterial consortia that is shared by different sponge species, but not found in surrounding seawater or sediments. In this PhD thesis, electron microscopy was conducted to analyse patterns of bacterial content of different sponge species. The group of the bacteriosponges contained high numbers of symbionts. Due to the bacterial distribution in the mesohyl species were differentiated into “high-microbial-abundance sponges” and “intermediate-microbial-abundance sponges”. The former harboured a high number of uniformly distributed cells with bacterial concentrations in the range of 109 - 1010 cells g-1 sponge. “Intermediate-microbial-abundance sponges” showed clusters of symbiont cells that were evenly distributed in the mesohyl, the symbiont concentration amounted to 108 - 109 cells g-1 sponge. The group of the “low-microbial-abundance sponges” were characterized by a mesohyl essentially free of bacterial cells. The quantification of microorganisms gave concentrations of about ~106 cells g-1 sponge, equivalent to the concentration of natural seawater. Observed differences of tissue anatomy correlated with the microbial content of various species. The bacterial retention of sponge individuals was tested for the food bacterium Vibrio sp. SB177 and sponge symbiont consortia. The bacteriosponges Aplysina aerophoba and Chondrosia reniformis showed a strongly reduced uptake for the sponge symbiont consortia compared to food bacteria, for A. aerophoba the retention rates dropped from rn = 2,76 x 106 to 5,47 x 104 bacteria g-1 sponge h-1. The “low-microbial-abundance sponges” Dysidea avara and Tethya aurantium exhibited an efficient and unselective uptake of all tested bacteria. The pattern of strongly reduced uptake of symbionts by their own hosts is statistically significant. Investigations concerning the influence of bacterial cell wall structures like the flagella or enzymatically degradable cell wall proteins showed no effect. To investigate the filtration selectivity against certain bacterial lineages of the seawater and symbiont consortia, filtration experiments were undertaken. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) was used to monitor the composition of bacterial consortia in the incubation water during the experiments. Bands were classified according to their intensity over time. For the seawater consortia, initially 40 bands were detected and after 300 minutes, one band was classified as constant, 18 as reduced and 21 as disappearing. The symbiont consortia was initially made up of 65 bands and after 300 minutes 30 bands were assessed as constant, 19 as reduced and 16 as disappearing. Whereas for the seawater consortia the majority of phylotypes was taken up, only a small number of symbiont phylotypes disappeared. By sequencing and taxonomic affiliation of representative bands, it was concluded that filtration selectivity against certain phylogenetic lineages was not apparent. For example, phylotypes affiliated to the Chloroflexi, were judged as constant, as well as intermediate and reduced. Internal processing and transport of ingested particles was microscopically investigated using latex beads. A. aerophoba transported large aggregates of beads through the mesohyl, with the beads carried by special groups of sponge cells. A disposal of beads into the extracellular matrix was not observed. In contrast, D. avara conveyed single beads through the mesohyl and after 300 minutes a release into the extracellular matrix was evident. The uptake of bacteria was investigated using the GFP-expressing food bacterium Vibrio sp. MMW1. In A. aerophoba fluorescent cells were observed in the tissue adjacent to the water system but failed to be detected in deeper mesohyl regions, indicating a fast digestion of bacterial cells. Fluorescently labeled symbionts were not taken up by A. aerophoba but were detected numerously in the mesohyl of the “low-microbial-abundance sponge” D. avara, consistent with the filtration experiments. The overall results of this PhD thesis point out that bacteriosponges possess a complex mechanism of bacterial uptake that accounts for the differentiation between food bacteria and the symbiont consortia. Hence, bacteriosponges are an interesting model system to investigate the mechanisms of general phagocytosis and simultaneous toleration of intercellular symbiotic bacteria.

BACTERIAL ENDOSYMBIONTS OF BEEWOLVES Symbiotic interactions between different species are ubiquitous and essential components of the natural world and have probably affected the evolution of every living organism. Insects are the most diverse metazoan class on earth, and they benefit from the extensive metabolic potential of microorganisms in a wide variety of symbiotic associations. The vast majority of well-studied insect-microbe symbioses to date are nutritional interactions in which the symbionts provide their hosts with essential nutrients. Some cases, however, have been described in which symbiotic bacteria play an important role in intraspecific olfactory communication or serve as a defense against pathogens or parasitoids. This thesis reports on a unique and highly specialized association between a digger wasp, the European beewolf (Philanthus triangulum, Hymenoptera, Crabronidae), and actinomycete bacteria. In contrast to all other known symbioses, the beewolf bacteria are cultivated in the reservoirs of unique antennal glands in female beewolves. The female secretes the bacteria into its subterranean brood cells prior to oviposition. Several days later, when the beewolf larva has finished feeding on the paralyzed honeybees that had been provisioned by the mother, it takes up the bacteria and applies them to the cocoon silk during the spinning process. On the cocoon, the symbionts play an important role in reducing the incidence of fungal infestation and thereby significantly enhance the survival probability of the larva in the cocoon during the long and potentially very dangerous inactive phase of hibernation in the underground brood cell. Observations of beewolf larvae as well as experiments in which female beewolf larvae were reared in the absence of the bacteria suggest that the symbionts are transmitted vertically from mothers to daughters. Presumably, the bacteria are taken up from the cocoon during eclosion and incorporated into the antennal gland reservoirs. Phylogenetic analyses of hosts and symbionts as well as artificial transfer experiments are necessary to investigate whether horizontal transmission of bacteria between beewolf species may occasionally occur. Genetic analyses revealed that the symbionts constitute an undescribed species of the genus Streptomyces within the eubacterial family Actinomycetaceae. 16S rDNA primers and an oligonucletide probe were designed for the specific detection of the Philanthus endosymbionts by PCR and fluorescence in-situ hybridization (FISH). By PCR-based screening, closely related endosymbionts were found in 28 Philanthus species and subspecies. By contrast, no symbionts could be detected in closely related genera of the subfamily Philanthinae (Aphilanthops, Clypeadon, Cerceris), indicating that the symbiosis might be restricted to the genus Philanthus. Based on almost complete 16S rRNA gene sequence data, the symbionts of all analyzed Philanthus species formed a monophyletic clade within the genus Streptomyces, indicating that the symbiosis is highly specific and most likely the product of a long history of coevolution and cospeciation. Sequence divergences among symbionts suggest an origin of the Philanthus- Streptomyces association about 26-67 million years ago, which may have coincided with the origin of the genus Philanthus. On the basis of 16S rDNA sequences and ultrastructural data, the new taxon ‘Candidatus Streptomyces philanthi’ is proposed for the antennal symbionts of Philanthus species, with symbionts from different host species being treated as ecotypes and named according to their hosts (e.g. ‘Candidatus Streptomyces philanthi triangulum’). It is not yet clear how the bacteria benefit from the association with Philanthus species. Certainly, they obtain an unoccupied and presumably competition-free niche in the beewolf antennae and a reliable transmission route to the next generation. Additionally, several pieces of evidence suggest that they may also receive nutrients from their host: (1) Females secrete massive amounts of bacteria into each brood cell and sometimes construct several brood cells per day; thus, the bacteria have to grow quickly inside the antennal gland reservoirs to replenish the stock for further brood cells. (2) The reservoirs are surrounded by class 3 gland cells that may supply the bacteria with nutrients (e.g. amino acids). (3) One of the walls bordering the antennal gland is of a net-like structure, thus, possibly allowing hemolymph to enter the reservoir lumen and provide nutrients to the symbionts. This possibility is further substantiated by chemical analyses of the hydrocarbon profile of the antennal gland secretion and female hemolymph, which revealed very similar compositions. The beewolf-Streptomyces symbiosis constitutes the first known case of bacteria being cultivated in insect antennae and one of the few examples involving the pharmaceutically important group of actinomycete bacteria as insect endosymbionts. Further studies on ecological and evolutionary aspects of the symbiosis will provide valuable insights into the importance of actinomycete bacteria for pathogen defense in insects and may also identify novel secondary metabolites with antibiotic properties that might prove useful for human medicine. CHEMICAL COMMUNICATION AND MATE CHOICE IN THE EUROPEAN BEEWOLF Chemical signals constitute both the most ancient and the most common form of communication among organisms. In insects, pheromones play an essential role in mediating intraspecific communication. Many recent studies have investigated the importance of insect olfactory signals in the context of courtship and mating. However, since most of these studies have focused on female pheromones, male sex pheromones have as yet received little attention despite their potential ecological as well as evolutionary importance for mate attraction and mate choice. Male European beewolves establish and defend small territories that they mark with a secretion from cephalic glands. Presumably, the secretion acts as a sex pheromone and attracts receptive females to the territory. Since male territories are clumped around female nesting sites, females have the opportunity to choose among potential mates. The marking pheromone of male beewolves varies with kinship, and it is demonstrated here that geographic origin, age and size also affect the amount and/or composition of the pheromone. Thus, the marking secretion contains information on a variety of male characters that may be important in the context of female choice. Both genetic distance (“optimal outbreeding”) and overall genetic quality (“good genes”) of a male might influence female mating decisions in the European beewolf. Polymorphic microsatellite markers are presented for the European beewolf that facilitate female choice experiments by genetic paternity analysis. / BAKTERIELLE ENDOSYMBIONTEN DER BIENENWÖLFE Symbiontische Interaktionen zwischen verschiedenen Arten stellen allgegenwärtige und essentielle Bestandteile natürlicher Systeme dar und haben wahrscheinlich die Evolution jedes rezenten Lebewesens beeinflusst. Insekten als die diverseste Metazoen-Klasse der Erde profitieren von dem außerordentlichen metabolischen Potenzial vieler Mikroorganismen in einer großen Anzahl mutualistischer Assoziationen. Die große Mehrheit der bisher untersuchten Symbiosen zwischen Insekten und Mikroorganismen stellen Interaktionen dar, in denen die Wirte durch die Symbionten mit essentiellen Nährstoffen versorgt werden. Es sind jedoch auch einige Fälle bekannt, in denen symbiontische Bakterien eine wichtige Rolle für die intraspezifische olfaktorische Kommunikation spielen oder zur Verteidigung gegen Pathogene oder Parasitoide dienen. Die vorliegende Arbeit untersucht eine hoch spezialisierte Assoziation zwischen einer Grabwespen-Art, dem Europäischen Bienenwolf (Philanthus triangulum, Hymenoptera, Crabronidae), und Bakterien aus der Familie der Actinomyceten. Die bakteriellen Symbionten sind an einem einzigartigen Ort zu finden: Sie werden in den Reservoiren spezialisierter Antennendrüsen weiblicher Bienenwölfe kultiviert. Das Weibchen sezerniert vor der Eiablage große Mengen dieser Bakterien in die unterirdischen Brutkammern. Wenn die Bienewolf-Larve einige Tage später ihre Nahrungsaufnahme an den von der Mutter als Nahrungsvorrat bereitgestellten Honigbienen beendet hat, nimmt sie die Bakterien auf und spinnt sie in ihren Kokon mit ein. Dort erfüllen die Symbionten eine wichtige Funktion, indem sie den Schimmelbefall herabsetzen und dadurch die Überlebenschancen der Larve im Kokon während der langen und gefährlichen Winterruhe signifikant erhöhen. Experimente, in denen Bienenwolf-Weibchen ohne die Bakterien aufgezogen wurden, und Beobachtungen an Bienenwolf-Larven deuten darauf hin, dass die Symbionten vertikal von der Mutter an die Töchter weitergegeben werden. Vermutlich werden die Bakterien während des Schlupfes oder kurz davor vom Kokon in die Antennendrüsen-Reservoire aufgenommen. Phylogenetische Untersuchungen von Wirten und Symbionten sowie Transfer-Experimente mit den Bakterien wären notwendig, um herauszufinden, ob ein horizontaler Austausch der Symbionten zwischen verschiedenen Bienenwolf-Arten möglich ist. Genetische Analysen zeigen, dass die Symbionten einer unbeschriebenen Art der Gattung Streptomyces innerhalb der Actinomyceten angehören. 16s rDNA Primer und eine fluoreszenzmarkierte Oligonukleotid-Sonde wurden entwickelt, um die Bienenwolf-Symbionten mittels PCR und Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) spezifisch nachweisen zu können. Mit Hilfe von PCR und Sequenzierungen der 16s rDNA konnten nah verwandte Endosymbionten in den Antennen von 28 Arten und Unterarten der Gattung Philanthus festgestellt werden, nicht aber in anderen Gattungen der Unterfamilie Philanthinae (Aphilanthops, Clypeadon, Cerceris), so dass die Symbiose auf die Gattung Philanthus beschränkt zu sein scheint. Phylogenetische Untersuchungen auf der Grundlage nahezu kompletter 16s rDNA-Sequenzen belegen, dass die Symbionten aller analysierten Bienenwolf- Arten eine monophyletische Gruppe innerhalb der Gattung Streptomyces bilden, was darauf hindeutet, dass die Symbiose hoch spezifisch ist und wahrscheinlich das Ergebnis einer langen Koevolution und Kospeziation darstellt. Anhand von Sequenzunterschieden zwischen den Symbionten lässt sich das Alter der Assoziation zwischen Philanthus und Streptomyces auf etwa 26-67 Millionen Jahre schätzen, was der Entstehung der Gattung Philanthus entsprechen könnte. Auf der Basis von 16s rDNA Sequenzen und Ultrastruktur-Daten wurden die Antennensymbionten der Bienenwölfe als neues Taxon ‚Candidatus Streptomyces philanthi’ beschrieben, wobei die Symbionten verschiedener Wirtsarten als Ökotypen behandelt und nach der Wirtsart benannt wurden (z.B. ‚Candidatus Streptomyces philanthi triangulum’). Wie die Bakterien von der Assoziation mit Bienenwölfen profitieren, ist noch unklar. Auf jeden Fall wird ihnen vom Wirt eine unbesetzte und wahrscheinlich konkurrenzfreie ökologische Nische in den Antennen sowie eine zuverlässige Weitergabe an die nächste Generation garantiert. Außerdem sprechen einige Hinweise für eine Versorgung der Bakterien mit Nährstoffen durch den Bienenwolf: (1) Weibchen legen manchmal mehrere Brutkammern pro Tag an und sezernieren jedes Mal große Mengen an Bakterien; die Bakterien müssen sich also in den Drüsen-Reservoiren schnell vermehren, um den Vorrat an Symbionten wieder aufzufüllen. (2) Die Reservoire sind von Typ 3-Drüsenzellen umgeben, die die Bakterien mit Nährstoffen versorgen könnten. (3) Eine der Reservoir-Wände weist eine netzartige Struktur auf, die möglicherweise den Eintritt von Hämolymphe und damit von Nährstoffen in das Reservoir zulässt. Dies wird durch chemische Analysen der Kohlenwasserstoffe in der Hämolymphe und in dem Antennendrüsen-Sekret untermauert, die sehr ähnliche Zusammensetzungen aufweisen. Die Assoziation zwischen Bienenwölfen und Streptomyceten stellt den ersten bekannten Fall einer Symbiose dar, bei der Bakterien in den Antennen von Insekten kultiviert werden, und sie repräsentiert eines von wenigen Beispielen für Actinomyceten als Symbionten von Insekten. Weitere Untersuchungen evolutionärer und ökologischer Aspekte dieser Symbiose werden wertvolle Erkenntnisse über die Bedeutung von Actinomyceten für die Pathogen-Abwehr bei Insekten liefern und könnten sogar zur Entdeckung neuer Sekundärmetabolite mit antibiotischen Eigenschaften für die Verwendung in der Humanmedizin führen. CHEMISCHE KOMMUNIKATION UND PARTNERWAHL BEIM EUROPÄISCHEN BIENENWOLF Chemische Signale stellen sowohl die älteste als auch die am weitesten verbreitete Form von Kommunikation zwischen Organismen dar. Bei Insekten spielen Pheromone eine essentielle Rolle für die intraspezifische Kommunikation, und eine Vielzahl aktueller Untersuchungen belegt die Bedeutung olfaktorischer Signale für die Balz und Paarung. Die meisten dieser Studien konzentrieren sich jedoch auf Weibchen-Pheromone, während von Männchen produzierte Pheromone trotz ihrer ökologischen und evolutionären Bedeutung für die Partneranlockung und Partnerwahl bisher wenig Beachtung gefunden haben. Männchen des Europäischen Bienenwolfes etablieren und verteidigen Territorien, die sie mit einem Kopfdrüsen-Sekret markieren. Dieses Sekret wirkt höchstwahrscheinlich als ein Sex- Pheromon und lockt paarungsbereite Weibchen an. Da Männchen-Territorien meist aggregiert in der Nähe von Weibchennestern auftreten, haben die Weibchen die Möglichkeit, zwischen verschiedenen potenziellen Paarungspartnern zu wählen. Die chemischen Analysen der vorliegenden Arbeit zeigen, dass die Zusammensetzung und Menge des männlichen Markierpheromons vom Verwandtschaftsgrad, der Herkunft, dem Alter und der Größe der Männchen abhängen. Das Pheromon beinhaltet demnach Informationen über eine Vielzahl von Eigenschaften der Männchen, die für die Weibchenwahl von Bedeutung sein könnten. Sowohl die genetische Distanz („optimal outbreeding“) als auch die allgemeine genetische Qualität („good genes“) eines Männchens könnte die Partnerwahl der Bienenwolf-Weibchen beeinflussen. In dieser Arbeit für den Europäischen Bienenwolf entwickelte polymorphe Mikrosatelliten legen den Grundstein für Vaterschaftsanalysen und ermöglichen so die Durchführung und Auswertung von Experimenten zur Weibchenwahl bei dieser Art.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Univ., 2001. / Härtill 7 uppsatser.

Würzburg, Univ., Diss., 2009. / Zsfassung in engl. Sprache.