Patch exploitation strategies of parasitoids in variable environments

In nature, resources are not uniformly distributed and most often occur aggregated in patches. The profitability of a patch largely depends on the density of resources, the inner composition (types of prey) and the distance from other patches in the habitat. Variability can thus arise between patches but resources may also vary within a patch. In this thesis I have investigated how foragers, such as parasitoids, estimate their resource profitability and explored the impact of variability between resources at different levels: choice of the resource and allocation of time in a patch. When Aphidius colemani parasitize different instars of Myzus persicae, fourth instar aphids provided the best fitness gain to parasitoids, whereas second instar aphids were the most profitable in terms of fitness gain rate. Parasitoid females preferred second instar hosts, suggesting that their decision maximizes fitness gain rate over fitness gain. Fitness gain rate is a reliable predictor of animal's choice for foragers exploiting resources that impose additional time cost due to their mobility. Parasitoid females stayed 59% longer in rich patches than in poor patches. However, intra-patch variance did not influence patch residence time. Foragers depleted to the same level a set of patches of similar quality but having different intra-patch compositions. Foragers update their estimate of patch value using a Bayesian incremental-decremental rule in which the estimated patch value varies with the quality of the resource encountered. Patch residence times increase with travel time between patches. Parasitoid females specialized initially on the more profitable hosts and, as the patch depleted, they switched to a generalist diet by accepting more frequently the less profitable hosts. The point at which they switched from specialist to generalist occurred later when travel times and hence patch residence times were short. By affecting the patch exploitation strategy, travel time also determines the composition of hosts left behind, the "giving up composition". The change in the relative density of remaining host types alters aphid populations' age structure.This thesis shows that A. colemani females are able to cope with variability in their resources by optimizing their host choice and their patch time allocation.Dans la nature, les ressources ne sont pas distribuées uniformément mais se retrouvent plutôt sous forme de parcelles. La profitabilité d'une parcelle dépend de la densité des ressources qu'elle contient, de sa composition et de la distance entres les parcelles. La variabilité existe donc entre les parcelles mais également à l'intérieur d'une parcelle. Cette thèse explore la façon dont les parasitoïdes estiment la profitabilité de leurs ressources et explore également l'impact de la variabilité entre les ressources à différents niveaux : le choix de la ressource et l'allocation du temps dans la parcelle.Lorsqu'Aphidius colemani parasite différents stades de Myzus persicae, les pucerons de quatrième et deuxième stade procurent repectivement le meilleur gain d'aptitude et le meilleur taux de gain d'aptitude. Les femelles parasitoïdes préfèrent les hôtes maximisant leur taux de gain d'aptitude. Le taux de gain d'aptitude est un prédicteur fiable du choix lorsque les animaux exploitent des ressources imposant un coût temporel dû à leur mobilité.Les femelles parasitoïdes sont demeurées 59% plus longtemps dans les parcelles riches que dans les parcelles pauvres. Toutefois, la variance à l'intérieur de la parcelle n'a pas influencé le temps de résidence. Les femelles ont exploité au même niveau des parcelles de qualité similaire mais de compositions différentes. Les femelles actualisent leur estimation de la qualité de la parcelle qu'elles exploitent grâce à une règle Bayesienne incrémentale-décrémentale. Le temps de résidence dans les parcelles augmente avec la durée de déplacement. Les femelles se spécialisent initialement sur les hôtes les plus profitables, puis, à mesure que la parcelle s'épuise, elles deviennent généralistes en acceptant les hôtes moins profitables. Le moment où elles passent de la stratégie spécialiste à généraliste survient plus tard lorsque les durées de déplacement sont courtes. En affectant la stratégie d'exploitation, la durée de déplacement détermine également la composition des hôtes restants. Le changement de densité relative des hôtes restants altère la structure d'âge des populations de pucerons.Cette thèse montre que les femelles A. colemani sont capables de faire face à la variabilité dans leurs ressources en optimisant leur choix d'hôtes et leur allocation du temps dans les parcelles