Cette étude porte sur l’écologie saisonnière des parasitoïdes des œufs de l’arpenteuse de la pruche (Lepidoptera : Geometridae), un important défoliateur du Québec (Canada). Premièrement, nous décrivons les patrons saisonniers de parasitisme d’hôtes sentinelles par Telenomus coloradensis, T. droozi, T. flavotibiae (Hymenoptera : Scelionidae), et Trichogramma spp., dans la région du Bas-Saint-Laurent. Telenomus flavotibiae et Trichogramma spp. parasitent rarement les œufs de l’arpenteuse de la pruche alors que T. coloradensis et T. droozi sont très abondants au printemps. En laboratoire, la convenance des hôtes pour T. coloradensis diminue rapidement avec leur développement embryonnaire au printemps, affectant négativement les niveaux de parasitisme, ainsi que la survie, la taille, le temps de développement et la longévité de la progéniture. Telenomus coloradensis et T. droozi sont actifs très tôt en saison, alors que les températures sont froides (4°C) pour profiter du développement embryonnaire peu avancé de l’hôte. À partir de paramètres empiriques, nous estimons que la progéniture de T. coloradensis issue du parasitisme printanier émerge au milieu de l’été, alors que l’hôte est totalement absent de l’environnement forestier. La nouvelle génération de femelles serait donc susceptible d’entrer précocement en diapause reproductive. D’ailleurs, nos résultats de laboratoire démontrent qu’une période de privation d’hôtes affecte négativement l’activité parasitaire de T. coloradensis. Ce phénomène pourrait expliquer les niveaux très faibles de parasitisme des œufs de l’arpenteuse de la pruche à l’automne. Étonnamment toutefois, les hôtes en début de diapause (à l’automne) sont de meilleure qualité énergétique que les hôtes en post-diapause (au printemps). Alors que des études précédentes ont démontré que T. coloradensis peut survivre à l’hiver en tant qu’immature à l’intérieur des hôtes, nos résultats indiquent que ce sont principalement les femelles fertilisés qui passent l’hiver en diapause reproductive, avec un point de surfusion automnal moyen de -30,6°C. / This study focuses on the seasonal ecology of egg parasitoids of the hemlock looper (Lepidoptera: Geometridae), a major forest defoliator in the province of Quebec (Canada). At first, we describe the seasonal occurrence of parasitism in sentinel hosts by Telenomus coloradensis, T. droozi, T. flavotibiae (Hymenoptera: Scelionidae) and Trichogramma spp., in the Lower St.Lawrence region. Telenomus flavotibiae and Trichogramma spp. rarely parasitize eggs of the hemlock looper, while T. coloradensis and T. droozi are very abundant in spring. In the laboratory, the host suitability for T. coloradensis decreases rapidly with their embryonic development in spring, affecting negatively the levels of parasitism, as well as the survival, size, development time and longevity of offspring. Accordingly, female T. coloradensis and T. droozi are active very early in season, when temperature is cold (4° C), presumably to benefit from low embryonic development of the host. From developmental parameters measured in the laboratory, we estimate that the spring progeny of T. coloradensis emerges in mid-summer, when eggs of the hemlock looper are totally absent from the forest environment. The new generation of female parasitoids is thus expected to enter in a early reproductive diapause : our laboratory results show that an extended host deprivation period negatively affects parasitism by T. coloradensis. This may contribute to explain the very low levels of parasitism of hemlock looper eggs in fall. Our laboratory tests also show that unfertilized eggs in the fall do not allow the development of T. coloradensis. Surprisingly, however, host eggs in early-diapause (in autumn) are energically more suitable than hosts in post-diapause (in spring). While previous studies have shown that T. coloradensis may overwinter as immature eggs inside the host, our field and laboratory results indicate that it is mainly the fertilized females of this species that overwinter in reproductive diapause, with a supercooling point of -30.6 °C in fall.

Plusieurs recherches sont effectuées sur la laitue commercialisée (Lactuca sativa L.), afin d’améliorer sa résistance aux ravageurs. L’objectif de cette étude est d’examiner les impacts de la résistance de la laitue sur le puceron de la laitue, Nasonovia ribisnigri (Mosley) (Hemiptera : Aphididae) et son parasitoïde, Aphidius ervi Haliday (Hymenoptera: Braconidae). La résistance de la laitue affecte négativement la valeur adaptative du puceron en augmentant sa mortalité et son temps de développement et en diminuant sa fécondité, sa taille et son poids. Cet impact sur la valeur adaptative du puceron affecte aussi négativement le parasitoïde qui s'y développe en diminuant le pourcentage d’émergence, la taille et le poids des adultes, et en diminuant la fécondité des femelles. La femelle parasitoïde estime de manière absolue la qualité de ses hôtes puisqu’elle peut discriminer entre des hôtes de bonne et de faible qualité, sans expérience préalable. L’acceptation des hôtes de bonne qualité est similaire lorsqu’ils sont présentés successivement à la femelle; l’estimation de la valeur des hôtes est donc adéquate dès la première rencontre. Cependant, cet estimé absolu est modifié par l'expérience, puisque la femelle peut changer son exploitation selon la qualité des agrégats rencontrés. Lorsque des hôtes de basse qualité sont présentés successivement, l’acceptation de la femelle augmente. Accepter des hôtes de mauvaise qualité pour l’oviposition peut être préférable que de risquer de ne pas pondre tous ses œufs. L’utilisation d’une estimation absolue et relative par A. ervi peut mener à une exploitation optimale des agrégats. / New cultivars of commercialized lettuce (Lactuca sativa L.) with an improved resistance to pests are now available. The objective of this study was to examine the impacts of lettuce resistance on the lettuce aphid, Nasonovia ribisnigri (Mosley) (Hemiptera: Aphididae) and one of its parasitoids, Aphidius ervi Haliday (Hymenoptera: Braconidae). Lettuce resistance negatively affects aphid fitness by: increasing its mortality and developmental time and decreasing its fecundity, size and mass. This impact on aphid fitness also negatively impacts the parasitoid by decreasing its proportion of emergence, the size and mass of adults and decreasing fecundity of females. Female parasitoids estimate hosts quality in an absolute way as they can discriminate between high and low quality hosts, without previous experience. High quality host acceptation remains constant when hosts are successively offered to a female, indicating that the female can adequately estimate host value without experience. However, this absolute estimate of host quality is modified through experience as the female changes her patch exploitation according to the quality of the patches she encounters. When low quality hosts are successively offered, female acceptation increases. Accepting low quality hosts for oviposition can be preferable to the risk of not using all her eggs. The two strategies combined, using an absolute and a relative estimation, could lead to optimal patch exploitation by A. ervi.

Cette étude porte sur l’écologie saisonnière des parasitoïdes des œufs de l’arpenteuse de la pruche (Lepidoptera : Geometridae), un important défoliateur du Québec (Canada). Premièrement, nous décrivons les patrons saisonniers de parasitisme d’hôtes sentinelles par Telenomus coloradensis, T. droozi, T. flavotibiae (Hymenoptera : Scelionidae), et Trichogramma spp., dans la région du Bas-Saint-Laurent. Telenomus flavotibiae et Trichogramma spp. parasitent rarement les œufs de l’arpenteuse de la pruche alors que T. coloradensis et T. droozi sont très abondants au printemps. En laboratoire, la convenance des hôtes pour T. coloradensis diminue rapidement avec leur développement embryonnaire au printemps, affectant négativement les niveaux de parasitisme, ainsi que la survie, la taille, le temps de développement et la longévité de la progéniture. Telenomus coloradensis et T. droozi sont actifs très tôt en saison, alors que les températures sont froides (4°C) pour profiter du développement embryonnaire peu avancé de l’hôte. À partir de paramètres empiriques, nous estimons que la progéniture de T. coloradensis issue du parasitisme printanier émerge au milieu de l’été, alors que l’hôte est totalement absent de l’environnement forestier. La nouvelle génération de femelles serait donc susceptible d’entrer précocement en diapause reproductive. D’ailleurs, nos résultats de laboratoire démontrent qu’une période de privation d’hôtes affecte négativement l’activité parasitaire de T. coloradensis. Ce phénomène pourrait expliquer les niveaux très faibles de parasitisme des œufs de l’arpenteuse de la pruche à l’automne. Étonnamment toutefois, les hôtes en début de diapause (à l’automne) sont de meilleure qualité énergétique que les hôtes en post-diapause (au printemps). Alors que des études précédentes ont démontré que T. coloradensis peut survivre à l’hiver en tant qu’immature à l’intérieur des hôtes, nos résultats indiquent que ce sont principalement les femelles fertilisés qui passent l’hiver en diapause reproductive, avec un point de surfusion automnal moyen de -30,6°C. / This study focuses on the seasonal ecology of egg parasitoids of the hemlock looper (Lepidoptera: Geometridae), a major forest defoliator in the province of Quebec (Canada). At first, we describe the seasonal occurrence of parasitism in sentinel hosts by Telenomus coloradensis, T. droozi, T. flavotibiae (Hymenoptera: Scelionidae) and Trichogramma spp., in the Lower St.Lawrence region. Telenomus flavotibiae and Trichogramma spp. rarely parasitize eggs of the hemlock looper, while T. coloradensis and T. droozi are very abundant in spring. In the laboratory, the host suitability for T. coloradensis decreases rapidly with their embryonic development in spring, affecting negatively the levels of parasitism, as well as the survival, size, development time and longevity of offspring. Accordingly, female T. coloradensis and T. droozi are active very early in season, when temperature is cold (4° C), presumably to benefit from low embryonic development of the host. From developmental parameters measured in the laboratory, we estimate that the spring progeny of T. coloradensis emerges in mid-summer, when eggs of the hemlock looper are totally absent from the forest environment. The new generation of female parasitoids is thus expected to enter in a early reproductive diapause : our laboratory results show that an extended host deprivation period negatively affects parasitism by T. coloradensis. This may contribute to explain the very low levels of parasitism of hemlock looper eggs in fall. Our laboratory tests also show that unfertilized eggs in the fall do not allow the development of T. coloradensis. Surprisingly, however, host eggs in early-diapause (in autumn) are energically more suitable than hosts in post-diapause (in spring). While previous studies have shown that T. coloradensis may overwinter as immature eggs inside the host, our field and laboratory results indicate that it is mainly the fertilized females of this species that overwinter in reproductive diapause, with a supercooling point of -30.6 °C in fall.

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In order to improve our knowledge of the mechanisms of ageing in animals, the main objective of the thesis was to understand the modulation of such mechanisms by the individual social role, within different social organisations. This objective thus addresses two main questions: i) describing the covariation of the degree of social complexity with ageing patterns; ii) highlighting the underlying cellular and molecular processes. Thanks to complementary and diversified studies (behavioural observations, dosage of the oxidative balance, qPCR measurement of telomere length, proteomics, metabolomics), the present thesis showed that sociality plays a role on ageing at many levels. In the zebra finch, social stress caused by aggression of the conspecifics induces oxidative stress and reduces telomere length in adults. In the sociable weaver, the social environment is of crucial importance during pre- and post-hatch development on the medium term survival of the chicks. Finally, in ants, we were able to show a positive relationship between the degree of sociality and maximum potential life span: this link was caste specific, being only significant for the most social queens. This is inline with a recent review by Lucas and Keller (2020) which concluded that the benefits of sociality are most sensitive for high levels of sociality and particularly in reproductive individuals. With regard to the molecular mechanisms of ageing,we were able to establish a causal chain between social stress, oxidative response and telomere erosion in zebra finches.The role of telomeres as a predictor of offspring survival has been confirmed (over at least 5 years) in the sociable weaver,a cooperative breeder bird. However, this link was not true in queen ants where the longest lived were those with the shortest telomeres. The co-evolution of anti-cancer mechanisms and longevity seems to be conserved since similar strategies are found in taxa as diverse as ants and rodents. On the other hand, and contrary to previous studies conducted on ants, we found that oxidative stress might be a marker of individual ageing. We suggest that the proxies of oxidative stress used so far in ants have been misleading or at least incomplete. Thus, understanding the physiological ageing particularities of ants and other social insects might require finding new relevant and specific markers. Finally, the sirtuins and mTOR signalling pathways, key precursors of which we have detected in ants, are molecular crossroads capable of activating or inhibiting cellular metabolism depending on the cell energy state. According to the studies carried out to date, these signalling pathways are among the first to be able to slow down the effects of ageing and extend life expectancy.However, specific studies need to be carried out to understand their fine regulation and thus assess the universality of these mechanisms in animal ageing. Based on our findings, we propose three points to be further addressed to better understand the mechanisms of ageing in social insects: i) the setup of experiments testing the effectiveness of energy trade-offs involving immunity or digestion metabolism; ii) measuring the telomerase activity among castes of various species in order to explore the telomere and telomere independent roles played by this enzyme in ageing; iii) the need to think about individual longitudinal follow-up and to study wild populations, after the first necessary stages in laboratory. / Doctorat en Sciences / Un résumé grand public en français est disponible au début du manuscrit, juste après les remerciements. / info:eu-repo/semantics/nonPublished

4 ABSTRACT The aim of the diploma thesis is a professional analysis of characters from the book The Book of Ferda the Ant by Ondřej Sekora. The second goal is to create worksheets and activity proposals, usable in science lessons. Methodological manuals are also included. KEYWORDS insects (Insecta), communication types, Ondřej Sekora, worksheets for teaching entomology, activities for teaching entomology, key competencies, methods of active teaching

Le charançon de la carotte (Listronotus oregonensis) s’avère un ravageur important des cultures d’apiacées en Amérique du Nord. Une recrudescence des dommages a été observée ces dernières années, et ce, malgré toutes les mesures de contrôle mises en place. Cette étude visait à déterminer la structure génétique des populations du charançon de la carotte en Amérique du Nord et d’évaluer le rôle de la distance géographique et de la plante hôte sur leur niveau de différenciation génétique. La préférence olfactive envers la plante hôte sur laquelle les charançons d’une même population s’y sont développés a aussi été analysée. La caractérisation de la structure génétique de L. oregonensis s’appuyait sur la discrimination des haplotypes (ADNmt COI) et des nucléotides (SNPs) par génotypage-par-séquençage (GBS). Dix-huit populations incluant 220 individus ont été échantillonnées au Québec, en Ontario, en Nouvelle-Écosse (Canada) et en Ohio (États-Unis). L’olfactométrie examinait la réponse olfactive de trois populations du Québec (195 femelles) en fonction de quatre plantes hôtes (carotte, céleri, céleri-rave et persil). Nos résultats ont montré que la distance géographique s’avère un facteur important de différenciation génétique entre les régions échantillonnées. Les analyses de GBS identifient la Nouvelle-Écosse comme étant la région la plus différenciée de toutes les populations analysées contrairement aux analyses de l’ADNmt COI qui suggèrent une différenciation récente. La plante hôte n’entraîne pas de signature génétique distincte chez le ravageur au Québec, et les trois populations testées n’ont pas présenté de préférence marquée pour une plante hôte, hormis la population issue du champ de carotte. Ces résultats suggèrent une capacité de dispersion limitée du charançon de la carotte à travers l’Amérique du Nord. / The carrot weevil (Listronotus oregonensis) is a major pest of apiaceae crops in North America. An upsurge in damage has been observed in recent years, despite all the control measures deployed. This study aimed to determine the genetic structure of carrot weevil populations in North America and to assess the role of geographic distance and host plants on their level of genetic differentiation. The olfactory preference of carrot weevils for the host plant on which the populations were collected was also analyzed. The characterization of the genetic structure of L. oregonensis was based on the discrimination of haplotypes (COI mtDNA) and nucleotides (SNPs) by genotyping-by-sequencing (GBS). Eighteen populations including 220 individuals were sampled in Quebec, Ontario, Nova Scotia (Canada) and Ohio (United States). Olfactometry examined the olfactory response of three populations in Quebec (195 females) according to four host plants (carrot, celery, celeriac and parsley). Our results showed that geographic distance was an important factor in genetic differentiation between the regions sampled. GBS analyzes identify Nova Scotia as the most differentiated region of all populations, unlike COI mtDNA analyzes, which suggest recent differentiation. The host plant did not demonstrate a distinct genetic signature in Quebec, and the three populations tested did not show a marked preference for a host plant, apart from the carrot field population. Finally, these results suggest limited dispersal of the carrot weevil across North America.