Évolution du cannibalisme et du comportement de ponte chez les coccinelles aphidiphages

par Xavier Martini

Thèse de doctorat en Ecologie & biologie de l’évolution

Sous la direction de Jean-Louis Hemptinne et de Isabelle Olivieri.

Soutenue en 2010

à Toulouse 3 .

mots clés

• Coccinellidae
• Cannibalisme
• Oviposition
• Phéromone d'inhibition de la ponte
• Coccinelles
• Prédation (biologie)
• Aphididés -- Comportement animal
• Cannibalisme -- Chez les animaux
• Oviparité
• Insectes nuisibles -- Lutte biologique contre

Résumé

Les coccinelles aphidiphages sont largement utilisées en lutte biologique. Pourtant, à ce jour peu d'entre elles ont montré une réelle efficacité au contrôle des populations de pucerons. Une des raisons est que les femelles évitent de pondre sur des colonies où se trouvent déjà des larves. En effet, elles reconnaissent une phéromone d'inhibition de la ponte (ODP) contenue dans les traces que déposent les larves sur leur substrat. La reconnaissance de cette phéromone permet aux femelles de préserver leur descendance du cannibalisme très présent chez ces insectes. Cependant, pour les larves qui la pratique, le cannibalisme est avantageux puisqu'il constitue un apport alimentaire supplémentaire particulièrement utile lorsque les pucerons viennent à manquer. Ce conflit entre larves et femelles constitue le fil rouge de ma thèse. Le premier chapitre de ma thèse consiste en un travail de modélisation qui établit un lien entre l'évolution du cannibalisme chez les larves de coccinelles, et la sensibilité des femelles à l'ODP. Nous y montrons notamment l'intérêt du polymorphisme dans le maintien de ce système et la pression évolutive qui avantage les larves dont les traces se différencient du reste de la population. Le second chapitre est une étude comportementale qui étudie l'effet de l'apparentement sur la réponse des femelles à l'ODP. En utilisant un modèle de Cox, nous montrons une plus grande sensibilité des femelles en présence de traces larvaires produites par leurs propres larves que celles de larves non apparentées. Finalement le troisième chapitre est une étude des facteurs influençant le cannibalisme des œufs par les larves, ainsi que l'avantage que celles-ci en retirent. Les expériences soulignent notamment l'avantage du cannibalisme juste avant l'entrée en pupe, ainsi que les capacités d'apprentissage des larves qui augmentent leurs taux de prédation sur les œufs conspécifiques quand elles en ont déjà consommées auparavant.

Titre traduit

Evolution of cannibalism and oviposition strategies in aphidophagous ladybirds

Résumé

The framework of this Thesis is the evolution of cannibalism and oviposition strategies in Coccinellidae. The first chapter of is an evolutionary model that deals with the links between egg-cannibalism and female response to oviposition deterring pheromone (ODP). The second chapter is a behavioral study on female's response to the ODP synthesized by related larvae, compared to ODP synthesized by non-related larvae. As predicted by the model, we show that females are more sensitive to tracks synthesized by kin, but this discrimination do not hold with the experience, and the age of female. Finally, the third chapter deals with the interest and the decision making of eggs-cannibalism by larvae. We show that cannibalism is particularly advantageous before the end of the larval development, because it brings more reserves than aphids. Moreover, due to chemical protection eggs are less predated than aphids, but we demonstrate the possibility of learning that make this protection useless.