Foraging animals incur handling costs when capturing, subduing, or killing their resources. Handling costs are hypothesized to influence the dietary choices of animals and influence the structure of ecological communities. It is not clear, however, whether trophic interactions found in communities correspond to individual decisions. This thesis investigated the determinants of handling costs and their consequences for host choice by aphid parasitoids (Hymenoptera, Braconidae, Aphidiinae) at the level of individuals and communities. Laboratory experiments using the parasitoid Aphidius colemani showed that the cost of handling a host aphid (Myzus persicae) is inversely related to the parasitoid:host body size ratio. Further experiments showed that developmental temperature influences the handling time of parasitoids by affecting parasitoid body size. The defences of aphids are expected to impose a handling cost to parasitoids. The cornicle secretions of the aphid Sitobion avenae, however, did not increase the handling time of the parasitoid A. rhopalosiphi in laboratory experiments. This is likely because cornicle secretions have an altruistic function rather than self-preservation. Hence, consumer:resource body size ratio seems the principal determinant of handling time in aphid- parasitoid interactions. When given a choice, female parasitoids preferred hosts that maximized their foraging rate (value/handling time) as predicted by optimal foraging. At the level of communities, the relationship between handling time and body size ratio is expected to result in a positive association between the body size of optimally foraging consumers and of their resources. Comparative studies of aphid-parasitoid revealed no relationship between handling time and body size ratio, but showed a clear positive correlation between consumer and resource body sizes. Further phylogenetic analyses revealed that the correlation between aphid and parasitoid body sizes can be attributed entirely to their evolutionary history (phylogeny). This thesis showed that body sizes of aphids and parasitoids influence handling costs and host choices, but that this result does not scale up to ecological communities. Rather, the host choice of parasitoids for different species of aphids is explained by phylogeny. I discuss the potential implication of these results for scaling behaviour and for applied ecology. / L'exploitation des ressources impose un coût de manipulation pour capturer, poursuivre, ou tuer une ressource. Les coûts de manipulation devraient influencer les choix des animaux et conséquemment, la structure des communautés. Le comportement d'exploitation au niveau individuel pourrait ne pas être valide pour les communautés où plusieurs espèces interagissent. L'objectif de cette thèse est de déterminer les facteurs influençant le coût de manipulation chez les parasitoïdes de puceron (Hymenoptera, Braconidae, Aphidiinae) et les conséquences pour le choix d'hôte au niveau individuel et des communautés. Des expériences en laboratoire sur le parasitoïde Aphidius colemani ont démontré que le coût de manipulation d'un hôte (Myzus persicae), diminue lorsque le ratio de taille parasitoïde:puceron augmente. De plus, la température de développement des parasitoïdes influence leur temps de manipulation en modifiant leur taille corporelle. Les défenses des hôtes devraient influencer le temps de manipulation des parasitoïdes, mais des expériences en laboratoire ont démontré que l'utilisation de sécrétions corniculaires par le puceron Sitobion avenae n'affecte pas le temps de manipulation du parasitoïde Aphidius rhopalosiphi. Ce résultat serait lié à la fonction altruiste des sécrétions corniculaires. Il semblerait donc que le ratio de taille consommateur:ressource soit le principal facteur influençant le coût de manipulation des parasitoïdes de puceron. Au niveau des communautés, cette relation devrait donner lieu à une corrélation positive entre la taille corporelle des parasitoïdes et de leurs hôtes. Des analyses comparatives ont démontré que le coût de manipulation n'est pas lié au ratio de taille consommateur:ressource à l'échelle de la communauté, mais que la taille corporelle des parasitoïdes et de leurs hôtes sont néanmoins positivement corrélées. Par contre, cette corrélation peut être attribuée complètement au passée évolutif (phylogénie) des animaux plutôt qu'à leur choix d'hôte. Cette thèse a démontré que la taille corporelle des pucerons et des parasitoïdes influence le coût de manipulation et le choix des hôtes des parasitoïdes, mais que ce résultat ne s'applique pas à l'échelle des communautés. Le choix d'hôte lorsque différentes espèces de puceron sont présentes serait plutôt expliqué par la phylogénie. Je discute des conséquences de ces résultats pour l'étude du comportement à plusieurs échelles.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.103627 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Wu, Gi-Mick |
| Contributors | David James Lewis (Supervisor1), Guy Boivin (Supervisor2) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Doctor of Philosophy (Department of Natural Resource Sciences) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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