Chez les patineurs, des processus postcopulatoires sont documentés et un conflit sexuel sur le taux d'accouplement est démontré. Cependant, leurs effets combinés sur le succès reproducteur ont rarement été investigués. Cette étude joint une analyse de filiation génétique à des observations comportementales pour évaluer l'effet des processus pré- et post- copulatoires sur le succès reproducteur de Gerris buenoi. Nos résultats montrent la nature antagoniste des combats précopulatoires et un niveau de résistance optimal intermédiaire pour les femelles. Cependant, le taux d'accouplement n'a eu aucune influence sur le succès reproducteur des deux sexes. Un taux d'accouplement élevé permettant à des processus postcopulatoires de se mettre en place ainsi que plusieurs copulations superflues ont vraisemblablement masqué les effets attendus du taux d'accouplement. Notre étude confirme l'idée que des précisions peuvent être apportées sur les forces de sélection sexuelle en jeu lorsque l'on considère tous les épisodes d'un cycle d'accouplement chez les animaux polygynandres. / In water striders, postcopulatory processes are documented and sexual conflict over mating rate has been shown. However, their combined effect on reproductive success has seldom been investigated. This study combines genetic parentage analyses and behavioral observations to investigate how pre- and postcopulatory processes influence the reproductive success of Gerris buenoi. Our results show the antagonistic nature of precopulatory fights and an optimal resistance level for females. However, mating rate had no effect on the reproductive success of both sexes. A high mating rate allowing postcopulatory processes to take place and many superfluous copulations likely masked the expected effects of mating rate on reproductive success. Our study confirms that insights on sexual selection forces at work are gained from investigating all episodes in the reproduction cycles of polygynandrous animals.

Un conflit sexuel sur le taux d’accouplement est nuisible aux femelles à cause du harcèlement subi et des accouplements superflus. Chez les patineurs, on sait que les femelles résistent aux mâles au cours de luttes pré-copulatoires. Cependant, lutter est aussi coûteux pour elles et en nature les femelles sont plus souvent vues fuyant au large ou se cachant à l’extérieur de l’eau. L’objectif principal de ce projet est de tester si ces comportements sont des moyens alternatifs de résistance aux mâles chez Gerris buenoi. Par ailleurs, il est généralement accepté que les mâles ont très peu de coûts engendrés par les interactions reproductives, mais des études récentes suggèrent le contraire. Un objectif secondaire est de voir s’ils fuient pour éviter la compétition entre mâles pour l’accès aux femelles. Une première expérience s’intéressait simultanément au comportement de fuite des femelles et des mâles. Comme attendu, la probabilité de fuite des femelles et des mâles augmentait avec la proportion de mâles présents dans la population. Pour les femelles, la fuite est donc un moyen de résistance alternatif à la lutte. Étonnamment, les femelles souvent harcelées n’étaient pas celles qui fuyaient, car possiblement trop affaiblies pour être capables de fuir. La probabilité de fuite des mâles augmentait aussi avec la proportion de mâles et les fuyards étaient ceux qui s’étaient rarement accouplés. Ils étaient probablement peu compétitifs et la fuite leur permettait de limiter la compétition entre mâles. La seconde expérience a révélé que certaines femelles se cachaient constamment plus fréquemment à l’extérieur de l’eau que d’autres. Ces différences interindividuelles se maintenaient dans le temps et dans différentes intensités de conflit sexuel, indiquant que ce comportement est un phénotype constant. Se cacher permettait aux femelles de diminuer le harcèlement des mâles, ce qui pourrait leur permettre d’augmenter leur succès reproducteur. Ce projet apporte un regard plus réaliste des interactions intersexuelles existantes chez les patineurs et en particulier des moyens qu’ont les femelles pour justement limiter ces interactions, un aspect du conflit sexuel qui a été très rarement étudié dans le passé. / Intersexual interactions linked to sexual conflict over mating rate can be highly detrimental to the fitness of female water strider. It is well established that females resist males mating attempts by engaging in costly pre-copulatory struggles. In nature, females often avoid struggling with males by escaping or hiding off the water, but most studies on sexual conflict have focused on struggles. The main objective of this project was to investigate whether escaping and hiding are alternative female resistance means in Gerris buenoi. Regarding males, it is generally accepted that they incur few costs associated with reproductive interactions but recent studies suggest the opposite. A secondary objective was to explore whether males can escape from harsh conditions imposed by male-male competition for access to females. In a first experiment, we simultaneously investigated female and male escape behavior. Probability of females to escape increased with the proportion of males in the population but contrary to predictions heavily harassed females were not escaping more often. As expected, the probability that a female escapes increased with the proportion of males in the population, indicating that escape is an alternative means of resistance to avoid costly conditions imposed by sexual conflict. Contrary to predictions, heavily harassed females were not escaping more often, indicating that they were probably too weak to escape. The probability that a male escapes also increased with the proportion of males, and the males escaping had spent less time mating. These males could be poorly competitive and may have escaped to avoid potential costs imposed by male-male competition. In a second experiment, our results reveal that females differ consistently in their tendency to hide off the water. The tendency to hide was stable over time and across different sexual conflict intensities so that this behaviour can be considered as a consistent phenotype. Importantly, hiding allowed females to lower the harassment they endured, suggesting that this behavioural trait may improve their reproductive success. This project contributes to a better understanding of intersexual interactions in water striders and female resistance means to actually avoid these interactions, an aspect previously neglected in sexual conflict studies.

Les conflits sexuels et la coévolution antagoniste sont des forces évolutives pouvant jouer un rôle important dans la divergence des populations et l'évolution des espèces. Les patineurs, chez lesquels on retrouve un conflit entre les sexes quant à la fréquence des accouplements, constituent un excellent exemple de l'existence et des impacts à long terme de ces forces. Cependant, il existe moins d'informations quant au rôle joué par ces forces chez les espèces et les populations contemporaines de ces insectes. L'objectif central de ce projet est de déterminer le rôle du conflit sexuel et de la coévolution antagoniste dans l'évolution de populations contemporaines de Gerris gillettei. Un objectif secondaire est de confirmer et d'expliquer la répartition disjointe de cette espèce en Amérique du Nord. Une analyse comparative des patrons de répartition et de diversité génétique de G. gillettei et de ses espèces soeurs a révélé que G. pingreensis et G. gillettei partagent un important polymorphisme mitochondrial et nucléaire, suggérant qu'elles ne forment qu'une seule et même espèce. Les résultats ont aussi démontré que G. incognitus constitue une espèce génétiquement distincte avec une répartition disjointe auparavant insoupçonnée. La caractérisation de 19 populations naturelles de G. gillettei a révélé que la coévolution antagoniste a joué un rôle dans leur différenciation. En effet, une importante variation intra-et inter-populationnelle ainsi que des corrélations intersexuelles pour des traits reliés au conflit sexuel ont été documentées. L'absence de corrélation entre les épines connexivales des femelles et un ou plusieurs traits de persistance des mâles suggère que les segments génitaux des femelles pourraient être plus importants que prévu pour la résistance ou que des processus post-copulatoires pourraient aussi être en action en plus du conflit sexuel dans ces populations. Des expériences de croisement sans choix de partenaires ont révélé que le niveau d'armement des mâles et des couples influence la durée de la copulation. Cependant, dans ces expériences, les traits reliés au conflit n'ont eu aucune influence sur le succès reproducteur des individus. De plus, les expériences sans choix de partenaires ont révélé que la différenciation résultant du conflit sexuel n'est pas suffisante pour jouer un rôle dans l'isolement reproducteur. En effet, aucune asymétrie n'a été trouvée dans le comportement et le succès reproducteur de couples sympatriques et allopatriques. Des expériences de croisement avec choix de partenaires, effectuées dans des conditions semi-naturelles, ainsi que l'utilisation d'une méthode d'assignation parentale ont révélé que le succès reproducteur des mâles et des femelles est similaire et qu'il est corrélé à la fréquence effective des accouplements chez chacun des sexes. Ces résultats suggèrent que dans cette espèce, les deux sexes tirent des bénéfices des accouplements multiples. Ces expériences ont aussi révélé que le niveau de développement des épines connexivales des femelles est corrélé au succès reproducteur et à la fréquence effective des accouplements. À l'opposé, la morphologie des mâles n'est pas corrélée à ces variables. De plus, la morphologie des couples indique que différents types de mâles peuvent avoir du succès avec des femelles armées. Ces résultats sont en accord avec ceux provenant des populations naturelles et ils suggèrent que des processus post-copulatoires pourraient jouer un rôle dans les populations de G. gillettei. Dans l'ensemble, ce travail contribue à une meilleure compréhension du rôle du conflit sexuel et des conséquences de la coévolution antagoniste dans l'évolution des populations contemporaines de patineurs, une échelle auparavant négligée chez ces insectes. De plus, ce travail suggère que d'autres interactions liées à la reproduction pourraient être en action dans les populations naturelles de patineurs.