Social Immunity in Ants: Antipathogen Defenses in Incipient Colonies and Use of Antimicrobial Resin
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Unicentre CH-1015 Lausanne http://serval.unil.ch RRYear : 2017 SOCIAL IMMUNITY IN ANTS: ANTIPATHOGEN DEFENSES IN INCIPIENT COLONIES AND USE OF ANTIMICROBIAL RESIN BRÜTSCH Timothée BRÜTSCH Timothée, 2017, SOCIAL IMMUNITY IN ANTS: ANTIPATHOGEN DEFENSES IN INCIPIENT COLONIES AND USE OF ANTIMICROBIAL RESIN Originally published at : Thesis, University of Lausanne Posted at the University of Lausanne Open Archive http://serval.unil.ch Document URN : urn:nbn:ch:serval-BIB_8FF903F1936B9 Droits d’auteur L'Université de Lausanne attire expressément l'attention des utilisateurs sur le fait que tous les documents publiés dans l'Archive SERVAL sont protégés par le droit d'auteur, conformément à la loi fédérale sur le droit d'auteur et les droits voisins (LDA). A ce titre, il est indispensable d'obtenir le consentement préalable de l'auteur et/ou de l’éditeur avant toute utilisation d'une oeuvre ou d'une partie d'une oeuvre ne relevant pas d'une utilisation à des fins personnelles au sens de la LDA (art. 19, al. 1 lettre a). A défaut, tout contrevenant s'expose aux sanctions prévues par cette loi. Nous déclinons toute responsabilité en la matière. Copyright The University of Lausanne expressly draws the attention of users to the fact that all documents published in the SERVAL Archive are protected by copyright in accordance with federal law on copyright and similar rights (LDA). Accordingly it is indispensable to obtain prior consent from the author and/or publisher before any use of a work or part of a work for purposes other than personal use within the meaning of LDA (art. 19, para. 1 letter a). Failure to do so will expose offenders to the sanctions laid down by this law. We accept no liability in this respect. Département d’Écologie et Évolution SOCIAL IMMUNITY IN ANTS: ANTIPATHOGEN DEFENSES IN INCIPIENT COLONIES AND USE OF ANTIMICROBIAL RESIN Thèse de doctorat ès sciences de la vie (PhD) présentée à la Faculté de biologie et de médecine de l’Université de Lausanne par Timothée BRÜTSCH Master en Biologie (BEC) de l’Université de Lausanne Jury Prof. Chin Bin Eap, Président Prof. Michel Chapuisat, Directeur de thèse Prof. Laurent Keller, expert interne Prof. William Hughes, expert externe Lausanne 2017 Département d’Écologie et Évolution SOCIAL IMMUNITY IN ANTS: ANTIPATHOGEN DEFENSES IN INCIPIENT COLONIES AND USE OF ANTIMICROBIAL RESIN Thèse de doctorat ès sciences de la vie (PhD) présentée à la Faculté de biologie et de médecine de l’Université de Lausanne par Timothée BRÜTSCH Master en Biologie (BEC) de l’Université de Lausanne Jury Prof. Chin Bin Eap, Président Prof. Michel Chapuisat, Directeur de thèse Prof. Laurent Keller, expert interne Prof. William Hughes, expert externe Lausanne 2017 2 3 Remerciements Je tiens avant tout à remercier Michel pour ces années passées dans son labo, pour son enseignement, pour ses précieux conseils et pour sa confiance. Merci à Laurent Keller, Bill Hughes et Chin Bin Eap, pour avoir accepté de faire partie de mon jury de thèse, et pour le temps qu’ils m’ont accordé. Merci à Jessica Purcell, Antoine Felden, Anabelle Reber, Geoffrey Jaffuel, Armelle Vallat- Michel, Ted Turlings et Amaury Avril pour nos collaborations scientifiques. Merci à l’Union Internationale pour l’Étude des Insectes Sociaux ainsi que la Société Suisse de Zoologie, pour les bourses et prix accordés. Merci à mes collègues devenus amis, en particulier Romain et Thibault pour les délires dans et hors du bureau, Jessica Purcell avec qui j’ai pu co-signer mon premier article, Joël et Anabelle qui m’ont passé le flambeau, Amaury le divin enfant, Antoine et Geoff qui m’a fait l’affront de finir sa thèse avant moi. Merci également à Sophie, Charlène, Christine, Zoé, Alex, Auré, Gordon, Fred, Rob, Caro, ptit Romain, Ivan, Laura, Albertine, Marie, Céline Si et bien d’autres qui ont égayé ces années de thèse. Merci aux personnes qui font le DEE, au groupe fourmis et au groupe Chapuisat, en particulier : Amaury Avril, Dumas Gálvez, Christine Clavien, Nayuta Brandt, Amaranta Fontcuberta, Sacha Zahnd, Nathalie Stroeymeyt, Raphaël Braunschweig et Eric Lucas. Merci aux personnes avec qui j’ai eu le plaisir de faire de l’assistanat : Daniel Cherix qui a probablement initié mon amour pour les fourmis étant enfant à travers un de ses livres, Tanja Schwander, Philippe Christe, Franck Chalard, Frédéric Schütz, Pierre Bize, Marco Zini ainsi que les étudiants. Merci aux personnes qui m’ont aidé pour l’administratif, l’entretien des fourmis ou leur espace de vie ainsi que le labo: France Pham, Lena Kolecek, Caroline Betto-Colliard, Jason Buser, Laélia Maumary, Jezaëlle Rufener, Yvan Marendaz, Catherine Berney. Merci à Roland Maurer, un biologiste parmi les psychologues, sans qui je n’aurai peut-être jamais étudié la biologie à l’Université de Lausanne. Merci aux anciens de psycho, Jecker, Mytam et Oli. Merci aux étudiants que j’ai eu le plaisir d’encadrer: Geoffrey Jaffuel, Morgan Gueuning, Patrick Joye, Bahram « Moody » Kheradmand, Zoé Daeppen, Lea Megali Aude Rogivue et Théodora Steiner. 4 Merci à l’Interface Sciences-Société et L’éprouvette, qui me permet de donner un sens à mon parcours de psychologue-biologiste, et pour leur patience pendant ces derniers mois de thèse, en particulier: Alain Kaufmann, Patricia Auberson, Séverine Trouilloud, Mathilde Ythier, Delphine Ducoulombier et Virginie Népoux, et merci à l’équipe de choc des Mystères de l’UNIL: Diego Salvadore et Nicolas Schaffter sans oublier Edy Ceppi et le reste de l’équipe. Merci à l’équipe d’Ammonite de mettre en valeur les fourmis du Jura à travers un magnifique documentaire à venir avec le grand David Attenborough, et pour cette expérience unique. Merci à Arnaud de partager cette expérience avec moi. Merci à Cédric, mon plus vieil ami (même si il fait jeune), mon frère, que j’ai connu bien avant d’être psychologue ou biologiste. Merci pour nos 17 ans de musique en commun, parce qu’il n’y a pas que la science dans la vie. Merci à ma famille et en particulier mon père, intéressé par toutes choses, ma mère, passionnée par un nombre précis de choses, qui ont fait de moi quelqu’un de passionné pour toutes choses. Merci à ma sœur Alex-Pipou-Head-of-Death, pour qui j’ai toujours eu la plus grande admiration. Merci à Delphine, pour les années passées et pour le fils magnifique qu’elle m’a donné. Merci à Ethan, un petit garçon incroyable qui a changé ma vie et qui me pousse à être à la hauteur. Merci à Céline, une femme exceptionnelle avec qui j’ai la chance de partager ma vie, pour sa patience, sa constante positivité, son intelligence et pour son soutien. Merci de partager ta vie avec mon petit bonhomme et moi. Que notre vie à deux et en famille soit aussi belle à l’avenir qu’elle l’a été ces dernières années. Enfin, merci et pardon aux fourmis que j’ai dû sacrifier pour mieux les comprendre. J’espère que leur mort n’aura pas servi à rien. 5 Pour Ethan, parce que ta curiosité, ton intelligence et tes questionnements me font réaliser qu’être un scientifique, c’est peut-être rester un peu un enfant. 6 Table of contents Summary ................................................................................................................................................................................ 8 Résumé .................................................................................................................................................................................... 9 General introduction ................................................................................................................................. 11 Chapter 1: Ant queens (Hymenoptera: Formicidae) are attracted to fungal pathogens during the initial stage of colony founding ........................................................................................ 22 Abstract ................................................................................................................................................................................ 23 Introduction ........................................................................................................................................................................ 24 Material and Methods .................................................................................................................................................... 27 Results ................................................................................................................................................................................... 32 Discussion ............................................................................................................................................................................ 36 Chapter 2: No evidence for social immunity in co-founding queen associations ................. 41 Abstract ................................................................................................................................................................................ 42 Introduction ........................................................................................................................................................................ 43 Material and Methods .................................................................................................................................................... 45 Results ................................................................................................................................................................................... 51 Discussion