Résumé
Polistes metricus (guêpe à papier métrique ou guêpe à papier metricus) est une guêpe originaire d'Amérique du Nord. Aux États-Unis, il se trouve dans tout le sud du Midwest, le Sud et aussi loin au nord-est que New York, mais a récemment été repéré dans le sud-ouest de l'Ontario. Un seul spécimen femelle a également été signalé à Dryden, dans le Maine. Polistes metricus est de couleur foncée, avec des tarses jaunes et un tibia noir. Les nids de Polistes metricus peuvent être trouvés attachés aux côtés des bâtiments, des arbres et des arbustes. Comme d'autres espèces de Polistes, P. metricus a développé une eusocialité et démontre des comportements incluant la discrimination des compagnons de nidification et la compétition locale des compagnons. Comme les autres membres de l'ordre des hyménoptères, Polistes metricus possède un système génétique haplodiploïde. Les nids de P. metricus ont des caractéristiques distinctes comme la capacité de partager des nids avec d'autres espèces de Polistes et de réutiliser les nids plusieurs saisons. Une autre distinction est que les butineuses de Polistes metricus décollent de leurs nids en fonction de la durée de leur voyage. Pour les vols courts, ils sortent du nid en volant horizontalement, tandis que pour les longs vols, ils sortent du nid en volant tout droit à haute altitude avant de poursuivre leur direction. P. metricus préfère utiliser des proies à corps mou, en particulier des chenilles, pour nourrir ses larves.
Mots clés
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Taxonomie
Cette espèce a été décrite par Thomas Say en 1831. Rau a appelé cette espèce Polistes pallipes ou P. fuscatus pallipes dans un certain nombre de ses publications. Cependant, les références à P. metricus comme P. pallipes ou P. fuscatus pallipes sont dues à une confusion avec une forme sombre de P. fuscatus, de sorte que le nom P. pallipes est plutôt conservé comme synonyme de P. fuscatus et non de P. metricus. P. metricus est le plus étroitement apparenté à P. carolina. L'analyse phylogénétique la plus récente montre que les deux partagent un ancêtre commun avec P. bellicosus.
Description et identification
P. metricus a une couleur ferrugineuse sombre (rouillée) avec des marques noires sur son thorax et un abdomen principalement noir. Son tibia est noir et ses tarses sont jaunes. Une tache noire, séparée des antennes, contient les trois ocelles. Les femelles portent six segments abdominaux, tandis que les mâles en portent sept. Les parties gonflées de l'abdomen de cette espèce sont un élément déterminant clé. Chez la femelle, une coloration rouge rouille étendue se produit sur sa tête et son mésosome. Les marques jaunes du P. metricus chez la femelle sont très limitées en superficie. Le mésosome a une grande propagation de couleur rouge et le métasome présente une coloration noire. P. metricus a également une courbure particulièrement marquée vers l'extérieur dans le sternum 2; cependant, il s'agit souvent d'une caractéristique très subtile. Chez le mâle, la coloration rouge occupe moins de surface, mais la coloration noire occupe plus de surface. Le mâle a plus de marques jaunes que la femelle et une couleur jaune sur tout son visage et la carène pronotale. La coloration jaune des pattes du mâle est très variable chez cette espèce. La plus petite des larves peut être distinguée des œufs en remarquant l'extrémité antérieure plus sombre des larves. Dans les nids de P. metricus, les cellules coiffées sont très probablement des cellules contenant des nymphes. Après l'émergence des nymphes de leurs cocons, elles laissent des traces de leur métamorphose sous forme de copeaux de cocon.
Répartition et habitat
L'aire de répartition de P. metricus est en grande partie limitée à l'Amérique du Nord. P. metricus a été repéré dans l'extrême sud-ouest de l'Ontario, au Canada. Dans l'est des États-Unis, une femelle a été aperçue à Dryden, dans le Maine, et enregistrée par l'Institut canadien de certification des pépinières pour la lutte antiparasitaire. Il s'agissait d'une observation inédite pour le Maine, et indiquait probablement les débuts de la propagation de P. metricus dans le Maine. D'autres États où l'on sait que P. metricus est situé se trouvent sur la côte est des États-Unis, y compris New York, la Pennsylvanie et la région allant de la partie sud du Michigan jusqu'au sud de la Floride; et la région vers l'ouest jusqu'au Nebraska, au Kansas, à l'Oklahoma et à la partie orientale du Texas. Plus précisément, P. metricus a été étudié dans le parc d'État de Brazos Bend au Texas avec d'autres espèces de guêpes, y compris Polistes bellicosus.
Sites de nidification préférés
P. metricus choisit ses sites de nidification en fonction de l'abri des éléments, de la taille, de l'éclairage et des sources d'eau. Il a tendance à construire ses nids dans des hangars et des granges et sur la face inférieure des avant-toits. Il préfère particulièrement les grands emplacements de nidification bien éclairés. Ses nids sont régulièrement mélangés à ceux de P. fuscatus, et les endroits où l'un d'eux est présent ont tendance à contenir également les nids des autres espèces, à proximité les uns des autres. P. metricus aime utiliser de grandes étendues d'eau, telles que des étangs, comme sources d'eau. En été, ils se rendent fréquemment aux sources d'eau pour s'hydrater.
Vue d'ensemble du cycle des colonies
Le cycle des colonies commence en mai et se termine en octobre. L'établissement de nouveaux nids de P. metricus commence au début du mois de mai, et cela est généralement effectué par une seule femelle; cependant, des cas observés de colonies initiées par une association de fondatrices ont été observés. La taille de la colonie augmente lentement et progressivement, et la date moyenne à laquelle le premier travailleur du nid émerge de son cocon est la mi-juillet. En juillet, toute la couvée d'ouvrières émerge de ses cocons et c'est également à ce moment que se produit le taux maximum de ponte de l'année. La couvée suivante se développe en mâles et femelles reproductrices, et en septembre, ces individus émergent également de leurs cocons. La survie des couvées est réduite par le parasitisme des pyralides. Le cycle des colonies se termine généralement en octobre. À ce stade, les femelles reproductrices quittent leurs nids pour les hibernacles, les endroits où elles passent l'hiver, et tous les mâles meurent.
Construction du nid
Avant juillet, la construction des nids augmente rapidement et le nombre de cellules de couvain et la taille du nid augmentent considérablement. Cette période de croissance rapide coïncide avec l'émergence de la première couvée de travailleurs. Par conséquent, la construction nécessite l'apport de travailleurs. Après juillet, le taux de construction cellulaire diminue. Il est rare d'observer des cellules vacantes dans le nid jusqu'à la fin juin. Cela est peut-être dû au fait que le taux de ponte de la reine est suffisamment élevé pour que toutes les nouvelles cellules soient remplies. Cependant, en raison du rythme de construction plus rapide entre juin et juillet, les cellules vacantes commencent à apparaître et à devenir plus nombreuses. Ce taux de construction plus élevé produit de nouvelles cellules plus rapidement que le taux de ponte de la reine. Ensuite, en juillet et août, le nombre de cellules vacantes reste à peu près constant. Le taux de construction cellulaire est le même que le taux de ponte de la reine. Après août, le nombre de cellules vacantes augmente considérablement à mesure que la ponte de la reine ralentit. Polistes metricus a des nids qui poussent lentement car le fondateur solitaire peut cannibaliser les œufs.
Production d'œufs
Le taux de production d'œufs fluctue tout au long du cycle de la colonie. En mai, le nombre médian d'œufs est plus élevé qu'au début de juin. Le point maximum annuel pour le dénombrement des œufs a lieu en juillet; la production d'œufs diminue ensuite régulièrement pour atteindre zéro en septembre. Une fois que la première couvée d'œufs d'ouvrières a été pondue, la reine diminue son taux de ponte à mesure que cette couvée mûrit. Une fois qu'ils sont mûrs, la reine cesse de pondre des œufs. À la fin de juin et en juillet, la reine recommence à pondre et son taux de ponte augmente à nouveau. Si la reine est tuée, enlevée ou meurt, les ouvrières peuvent assumer la responsabilité de la ponte. En fait, 22% d'une couvée émergente provient d'œufs qui n'ont pas été pondus par la reine initiale. Étonnamment, la dernière période de diminution du taux de ponte n'est pas due à la vieillesse ou à la mortalité de la reine. C'est en fait dû à la diapause ovarienne qui se produit dans toute la population féminine de la colonie.
Populations de larves et de nymphes
Deux pics se produisent dans le nombre de larves présentes dans la colonie. Le premier pic se produit au début de juin, juste après le pic du nombre d'œufs. Le deuxième pic le plus élevé de la population larvaire se produit en juillet exactement au même moment que le pic le plus élevé du nombre d'œufs. Cela correspond probablement si étroitement parce que les œufs éclosent très rapidement en larves en juillet, lorsque la température est élevée. Le nombre médian de larves diminue légèrement en août, puis diminue rapidement à zéro en septembre. La chute rapide de la population larvaire se produit parce que les larves se nymphosent et que, tard dans la saison, le parasitisme des larves et la destruction des couvées par les guêpes adultes augmentent. Début juin, les premières nymphes apparaissent. Par rapport aux œufs et aux larves, la population de nymphes ne semble avoir qu'un seul maximum. Le stade nymphal a une durée de 18 à 26 jours pour P. metricus.
Population adulte féminine et masculine
Au début de la saison de nidification, la population adulte ne contient généralement qu'une seule femelle adulte, la fondatrice reproductrice. La co-fondation coopérative de nids était autrefois considérée comme rare pour P. metricus, mais il semble maintenant que cela devienne de plus en plus courant. Comme les œufs et les larves, la population de guêpes adultes de P. metricus a deux maxima. Le premier pic a lieu en juillet et correspond à l'émergence de la première couvée de travailleurs. Ces ouvrières étaient des nymphes à la fin de juin et constituaient également les premiers pics des œufs et des larves. Le nombre maximal de femelles et d'mâles adultes de l'année est en septembre. Il s'agit de la dernière couvée d'adultes et les femelles de ce groupe deviennent les fondatrices de la saison suivante et hivernent en hibernacle.
Vols de recherche de nourriture
P. metricus a un comportement de recherche de nourriture très distinctif par rapport aux autres guêpes. Les adultes recherchent leurs proies dans la végétation basse, les arbustes et les arbres. Lorsqu'ils s'embarquent pour de longs vols, ils ont tendance à avoir des arbres comme destination. Leur schéma de vol en quittant le nid reflète la nature de leur voyage, comme s'ils connaissaient déjà à l'avance la distance que prendra leur vol. Lorsqu'ils souhaitent voler sur de courtes distances, ils sortent du nid avec une trajectoire horizontale, juste au-dessus des bords supérieurs de la végétation, et généralement entre 1,0 et 1,5 m au-dessus du niveau du sol. Lorsque leur vol implique de plus grandes distances, ils quittent le nid, volant à 3 à 4 m au-dessus du sol lorsque la distance de vol est d'environ 10 à 15 m. Les vols extrêmement longs supérieurs à ou 100 m impliquent que la guêpe vole à haute altitude, mesurée à 17 m, et ces guêpes font leur ascension très rapidement au décollage du nid. En été, les femelles reproductrices (gynes) parcourent des distances beaucoup plus courtes pour se nourrir que leurs homologues ouvrières. Lorsqu'une guêpe P. metricus localise sa proie, elle retourne généralement au même endroit et recherche les mêmes sites à l'emplacement lors de futures excursions de recherche de nourriture. C'est probablement parce que la prédation par P. metricus n'est pas suffisante pour réduire considérablement la population de proies sur le site. Comparativement aux autres guêpes à papier, P. metricus a tendance à se nourrir sur de plus longues distances. Cela peut être dû à une tolérance moindre de P. metricus à la rareté des proies, ou au fait que lorsque les proies sont rares, P. metricus est inefficace pour capturer les proies. Lors d'un vol plus long, une fois qu'une source abondante de proies est détectée, P. metricus peut efficacement se nourrir de la proie à longue distance. Les vols plus longs sont facilités par la taille moyenne plus grande de P. metricus par rapport aux autres espèces de guêpes à papier.
Malaxation
La malaxation est un acte accompli par une guêpe adulte qui consiste à attraper un insecte ou un morceau d'insecte, puis à le mâcher et à l'écraser avec les mandibules (généralement en même temps en l'inversant et en le faisant tourner avec les pattes antérieures) jusqu'à ce qu'il soit une consistance pulpeuse. Ce produit final est généralement ensuite donné directement aux larves. Chez P. metricus, les femelles mélangent le fructose dans le morceau qu'elles malaxent. Pendant le processus de malaxage, les adultes se nourrissent de la matière liquide ou semi-solide qu'ils extraient du morceau de viande. Pour la plupart des guêpes, la malaxation des proies est rare et ne se produit que lorsqu'il n'y a pas assez de nectar ou de miellat dans l'environnement. Comme P. metricus a une durée de vie plus longue que les autres guêpes et qu'il s'engage dans une période de reproduction exceptionnellement longue, il malaxe ses proies et consomme la protéine pour ses besoins métaboliques. Le malaxage a généralement lieu de l'ordre d'une à plusieurs minutes.
Approvisionnement larvaire
Une séquence de routine spécifique du comportement d'approvisionnement des larves se produit chez les femelles de P. metricus. Tout d'abord, la femelle malaxe le morceau à nourrir à la larve. Au cours de ce processus, les matières solides et liquides du morceau sont extraites par la femelle et stockées dans sa culture, d'où elles peuvent être régurgitées en larves lors de la trophallaxie bouche à bouche. La femelle régurgite les extractions solides du morceau directement dans la bouche de la larve. Elle se marie ensuite pendant un certain temps. Après le toilettage, elle reprend l'alimentation de la larve et régurgite les portions liquides du morceau dans la bouche de la larve, après quoi elle se marie à nouveau. Pendant la régurgitation, la majeure partie du contenu de la récolte peut être libérée ou la femelle peut choisir d'en retenir une partie importante. La femelle se nourrit ainsi simultanément de la larve et d'elle-même pendant la malaxation.
Alimentation des larves par les mâles
Les mâles peuvent aussi nourrir les larves de P. metricus. À la fin de la saison de nidification, connue sous le nom de “saison tardive”, les femelles de P. metricus détruisent à la fois le nid et la couvée, y compris les œufs, les larves et les nymphes. Bien que la terminaison des couvées en fin de saison soit normale pour P. metricus, il est moins fréquent de voir la terminaison des couvées au milieu de la saison de nidification. Cela se produit en réponse à des infections parasitaires. La couvée n'est pas entièrement détruite. Dans ce cas, les femelles adultes malaxent la couvée qu'elles détruisent et la nourrissent à la couvée restante. Lors d'un de ces événements. de façon assez étonnante, un mâle adulte P. metricus a été observé pour malaxer une larve et en nourrir un fragment à une larve survivante. Plus communément, les mâles de P. metricus ont l'habitude générale de malaxer des morceaux de nourriture et de consommer certains de ces morceaux tout en jetant le reste sans nourrir de larves.
Effet de la supplémentation en miel sur les individus
L'excès de miel a des effets sur les individus d'une colonie. Si les colonies sont complétées par du miel supplémentaire, la progéniture a tendance à sortir de la nymphose plus tôt que d'habitude. Ils ont également tendance à avoir des pourcentages plus élevés de graisse corporelle non cuticulaire. Lorsque les guêpes ont une teneur en graisse non cuticulaire plus élevée, cela signifie également qu'elles ont des capacités de reproduction plus élevées. En fait, certaines expériences montrent que l'augmentation de la graisse corporelle non cuticulaire entraîne directement une augmentation du potentiel de reproduction. Alors que dans la nature, les premières couvées émergentes de P. metricus sont connues pour avoir des quantités relativement maigres de graisse corporelle, étonnamment, après la supplémentation en miel, la première couvée d'ouvrières présente encore plus de graisse corporelle que leurs fondatrices. Cela suggère que dans la nature, les colonies sont généralement limitées par des limites sur la disponibilité de la nourriture pendant la phase de pré-émergence du cycle de nidification, lorsque seules la fondatrice unique et d'éventuelles co-fondatrices sont disponibles pour se nourrir des provisions pour la couvée ouvrière. En général, il est courant que P. metricus stocke le miel pendant l'hiver. La quantité de miel stockée et la durée de stockage varient selon les années, ce qui prouve que le stockage du miel dépend de l'évolution des facteurs environnementaux.
Effet de la supplémentation et de la famine sur la colonie
Si une colonie est complétée avec du miel supplémentaire, cela n'affectera pas sa survie à long terme, mais cela changera la démographie de la colonie. Les colonies qui reçoivent plus de miel ont tendance à construire plus de cellules dans leurs nids et à produire plus de nymphes. Cependant, le nombre total de femelles adultes ne montre pas de changement significatif. Les colonies enrichies en miel produisent globalement plus de descendants, mais un plus grand nombre de ces descendants deviennent reproducteurs en raison de leur teneur élevée en graisse et quittent ainsi le nid, laissant derrière eux un plus petit nombre d'ouvrières que la normale au nid. Les changements les plus importants dans la démographie des colonies se produisent s'il y a des changements importants au début et au milieu du cycle de nidification. Lorsque la nourriture est systématiquement diminuée pour une couvée au stade larvaire, la colonie entière change en réponse. Après deux semaines de famine larvaire, la fondatrice a tendance à abandonner la colonie, entraînant l'échec et la mort de la colonie. En réponse à la famine larvaire, la plupart des colonies cessent la construction de leurs nids. Moins de larves atteignent le stade nymphal que la normale.
Production d'œufs mâles
Chaque fois que les fondeuses sont présentes, les ouvrières sont empêchées de produire des œufs mâles. La fondatrice la plus dominante dans une association de co-fondeuses est connue sous le nom de α-fondeuse, qui partage une partie de la reproduction avec les autres β-fondeuses. Les α-fondeuses se partagent la part du lion de la reproduction, pondant 78% des femelles de la colonie et 87% des mâles. Toutes les fondeuses sont connues pour s'accoupler avec des mâles au moins deux fois au cours de leur vie, et elles utilisent le sperme de ces deux mâles dans un rapport de 9:1 avec la majorité des fécondations fournies par l'ensemble de spermatozoïdes d'un mâle. Si toutes les fondatrices d'un nid sont mortes ou éliminées, deux ouvrières assument la responsabilité de pondre des œufs mâles. L'une de ces deux ouvrières est dominante sur l'autre et pond 19 fois plus d'œufs mâles. Aucun soin parental n'est nécessaire pour les pupes, et les pupes se développent d'elles-mêmes en adultes. Chez P. metricus, la consanguinité est extrêmement rare. Les associations de co-fondatrices sont généralement composées de demi-sœurs ou de sœurs complètes issues du même nid natal la saison précédente.
Fondatrice.
Une fois que la première couvée d'ouvrières émerge du nid, les fondeuses cessent de quitter le nid. Il y a une période réfractaire de deux jours pendant laquelle aucun travail n'est effectué, puis les ouvriers assument la responsabilité de la recherche de nourriture pour le nid. À partir de ce moment, la mortalité des fondeuses est nulle pour le reste de la saison de ponte. Cependant, si l'on commence à observer que seuls les mâles sortent du nid, on peut supposer que toutes les fondatrices de la colonie sont mortes environ 47 jours plus tôt. Ces mâles n'auraient pas été produits par les fondeuses, mais plutôt par leurs filles ouvrières, qui ont depuis repris la ponte et ne produisent que des œufs mâles. À la condition que les fondeuses meurent après que la première couvée d'ouvrières soit déjà devenue des nymphes, il y a encore de bonnes chances que la colonie survive, car les nymphes ne nécessitent aucun entretien ou alimentation adulte et se développeront d'elles-mêmes. Si les fondatrices meurent avant la nymphose de tout ouvrier, la colonie est vouée à l'échec car la couvée mourra de faim. En cas de mortalité des fondeuses, la productivité globale du nid diminue, probablement en raison de la perte des soins parentaux des fondeuses avant le début des soins des ouvrières. En général, la mortalité des fondeuses tend à être importante entre le début de la nidification et l'émergence de la première couvée d'ouvrières. La mort d'une fondatrice entraîne une augmentation proportionnelle de la contribution des autres fondatrices à la reproduction de la colonie.
Prédateur
Polistes metricus est sujet à la prédation par les oiseaux, les araignées, les fourmis et les souris cervidées. Les oiseaux attaquent le nid de P. metricus en perçant sa marge latérale et en enlevant les nymphes et les larves plus grosses.
Proie
Les guêpes Polistes, y compris P. metricus, s'attaquent le plus souvent aux larves de lépidoptères (c'est-à-dire les chenilles). Ils sont considérés comme des prédateurs généralistes. Les polistes mangent aussi d'autres insectes. P. metricus préfère s'attaquer aux proies à corps mou telles que les chenilles et les larves de tenthrèdes et de chrysomélidés. On a émis l'hypothèse que la manipulation par l'alimentation parentale joue un rôle dans le développement des larves. Les partisans de l'hypothèse soutiennent que les larves bien nourries deviennent des adultes reproducteurs. Cependant, il a été constaté que la manipulation de la couvée par les parents n'est pas effectuée chez les Polistes metricus.
Parasite
Les parasitoïdes et les parasites de Polistes metricus ont tendance à affecter la colonie à différents stades de leur développement. Il a été démontré que C. pegasalis est capable d'infecter une colonie à n'importe quel stade, à l'exception du stade de l'œuf. C. pegasalis préfère infecter les colonies qui ont des larves et des nymphes. X. peckii est similaire car il préfère parasiter les larves et les nymphes. En revanche, X. peckii peut infecter n'importe quel stade de développement. Les infestations de parasites Xenos se produisent fréquemment en Géorgie. Les nids de cette guêpe sont parasités par les chenilles parasitoïdes de la pyrale Chalcoela iphitalis qui se nourrissent des larves et des pupes de la guêpe la nuit, faisant tourner leurs cocons dans des cellules vides.
Eusocialité
Afin de différencier les ouvrières des guêpes reproductrices femelles chez Polistes metricus, le comportement doit être étudié car elles sont morphologiquement similaires. Les reproductrices femelles sont appelées reines ou fondatrices. Les reines reproductrices ont des ovaires plus développés que les ouvrières. Par conséquent, les Polistes femelles ont la capacité de se reproduire en fonction de l'environnement social et physique qu'elles occupent. Polistes metricus est considéré comme un organisme eusocial, caractérisé par des castes stériles, des générations qui se chevauchent et des soins coopératifs pour la progéniture. Les Polistes metricus, comme les Polistes dominula et les Polistes annularis, diffèrent de nombreux autres insectes eusociaux avancés en ce que la distinction entre les femelles reproductrices et les femelles non reproductrices est subtile.
Écart par rapport au sex-ratio 1:1
Il a été démontré que Polistes metricus démontre un écart par rapport à la prédiction de Fisher d'un sex-ratio homme / femme de 1:1. Malgré l'investissement parental égal entre les sexes, la fréquence moyenne chez les femelles de Polistes metricus est d'environ .55. Chez la plupart des espèces qui s'écartent d'un sex-ratio de 1:1, il existe un degré de dimorphisme sexuel, le sexe le plus commun étant plus petit. Polistes metricus suit cette tendance, les femelles étant en moyenne plus petites que les mâles.
Haplodiploïdie
Comme d'autres insectes de l'ordre des hyménoptères, Polistes metricus possède un système génétique haplodiploïde. Lorsque les œufs d'une reine sont fécondés, ils produisent des filles diploïdes; les œufs non fécondés produisent une progéniture mâle haploïde. Par conséquent, dans les colonies avec une reine monogame, les femelles sont plus étroitement liées à leurs sœurs qu'à leurs frères, mères ou futurs descendants. Il a été avancé qu'en raison de la parenté 3/4 entre les sœurs haplodiploïdes, il existe un conflit entre la reine et sa progéniture femelle. Robert A. Metcalf soutient que les données sur les rapports de masculinité biaisés ne prouvent ni ne réfutent l'hypothèse d'un conflit parent-progéniture sur la production masculine et l'investissement parental. L'étude de Metcalf montre que les fondatrices contrôlent la production d'hommes en limitant la disponibilité du sperme aux travailleurs. L'importance de l'haplodiploïdie en termes d'évolution de l'eusocialité a été remise en question à l'aide d'une étude phylogénétique des Polistes par Pickett et al. L'article soutient que grâce à un test phylogénétique, ils ont constaté qu'il y avait peu de soutien à l'idée que l'haplodiploïdie conduisait à une évolution sociale précoce dans le genre Polistes.
Concours de maté local
Dans une population qui a un sex-ratio biaisé chez les femmes, selon W. D. Hamilton, il pourrait y avoir une compétition locale de partenaires, ou LMC. La compétition locale des partenaires se produit dans les populations féminines biaisées parce que les frères doivent se faire concurrence pour des partenaires. Ces partenaires pourraient être leurs sœurs; par conséquent, la consanguinité devrait être plus élevée dans ces populations. L'étude de Robert A. Metcalf sur la consanguinité chez Polistes metricus et P. variatus à l'aide de différences phénotypiques a révélé qu'il n'y avait aucun signe de consanguinité dans l'une ou l'autre population. Selon les recherches de Metcalf, le manque de consanguinité chez les Polistes metricus rend peu probable la survenue de LMC. De plus, des recherches ont montré que certaines populations ne produisent que des reproducteurs mâles. Cela se produit lorsque la reine meurt et que les ouvrières pondent des œufs. Les ouvrières ne sont pas fécondées, elles produisent donc des mâles haploïdes.
Amélioration des ressources locales, taille et capacité de reproduction
La supplémentation alimentaire et l'accès à la nourriture n'affectent pas le nombre ou la taille de la progéniture des travailleurs. Cela pourrait suggérer qu'il n'y a pas l'avantage adaptatif de faire de plus gros travailleurs. La sélection stabilisatrice est présente pour faire un nombre fixe d'ouvrières indépendamment de la taille du nid ou de la disponibilité de la nourriture. La sélection se déplace vers la production de plus de femelles sexuelles que de mâles plus gros. Les colonies qui sont complétées avec de la nourriture ont également produit plus de femelles reproductrices que les femelles reproductrices plus grandes, ce qui suggère que la production sexuelle féminine dans des conditions de ressources limitées est très coûteuse. Cependant, les mâles sont légèrement plus gros en moyenne, ce qui pourrait signifier que le nombre de mâles produits n'est pas aussi critique que la taille des mâles. Il a été proposé que les mâles plus gros aident la colonie en attaquant les mâles étrangers et en défendant le territoire du nid. Le niveau nutritif de certains macro et micronutriments varie tout au long du cycle de vie de l'organisme. Il y a peu de grandes différences dans les niveaux de nutriments entre les travailleurs et les gynes; cependant, les gynes traitent les lipides différemment en les conservant. D'autre part, les différences dans les niveaux de nutriments chez les larves reproductrices et les larves non reproductrices sont fortes. De plus, les niveaux de nutriments ne changent pas tout au long de la vie des Polistes metricus mâles et femelles. Sur la base de ces observations, le niveau de nutriments au stade larvaire a tendance à être en corrélation avec la capacité de reproduction des larves au fur et à mesure de leur développement. Il a également été démontré que l'augmentation des ressources alimentaires entraînait une augmentation de la production de déchets au détriment de la production des travailleurs.
Partage et réutilisation des nids
Dans certains endroits des États-Unis, comme l'est du Kansas, les fondeuses individuelles de Polistes metricus peuvent entretenir plus d'un nid ou même partager un nid avec une autre fondeuse. Dans les cas où plusieurs nids sont entretenus par une seule fondatrice, les mâles ne sont pas produits. Ce phénomène est dû en partie au parasitisme étendu trouvé dans l'est du Kansas. Chalcoela iphitalis est un papillon parasite que l'on trouve couramment dans les nids de Polistes metricus. On ne sait pas pourquoi Polistes metricus a évolué ce comportement. Il a été proposé que les comportements soient en mesure de limiter les risques d'échec de la reproduction pour une fondatrice. Dans certaines situations, il a été observé qu'un nid est partagé entre deux espèces de Polistes. Un cas est le partage d'un nid par Polistes metricus et Polistes fuscatus. Les différentes espèces de guêpes ont été vues coexister sans conflit. La signification évolutive de la nidification conjointe n'est pas claire. Les hypothèses proposées incluent le fait qu'il pourrait représenter les premières étapes du mutualisme ou de l'exploitation interspécifique. La réutilisation des nids a été observée chez les espèces Polistes metricus. Il est courant qu'une fondatrice utilise le nid plusieurs fois au cours d'une saison de reproduction. Cependant, il est très peu probable que les fondatrices d'une espèce quelconque retournent au nid au cours d'une saison ultérieure.
Fondation de Nest
Les Polistes femelles adultes utilisent leurs enzymes salivaires pour ramollir les produits en bois ou en papier afin de former un pédicelle de nid. La ou les fondeuses femelles adultes commenceront alors à construire les cellules du nid. Ils pondront également des œufs. Dans les colonies avec plusieurs fondeuses, l'une deviendra dominante et pondra le plus d'œufs. Une fois que le premier travailleur se développe, le nid passe de la phase fondatrice à la phase ouvrière. Après la phase ouvrière se trouve la phase de reproduction, où la fondatrice dominante relâche son contrôle sur les autres membres de la colonie et les ouvrières pondent des œufs mâles stériles. La période entre la phase de reproduction et la phase fondatrice de la saison suivante est la phase intermédiaire. Les femelles adultes et les mâles adultes quittent le nid pour s'accoupler.
Discrimination de Nestmate
Il a été suggéré que les femelles de Polistes metricus font la distinction entre les partenaires de nidification et les non-partenaires de nidification en utilisant des indices génétiquement déterminés concernant la nourriture, les matériaux de nidification ou le site de nidification. Ces indices génétiquement prédéterminés ont été trouvés chez Lasioglossum zephrym, une espèce d'abeille à un niveau social similaire. Les Polistes metricus gynes peuvent détecter et travailler avec d'anciens compagnons de nidification sans être à l'intérieur du nid dans lequel ils sont nés. Dans les situations où il n'y a pas de nid, les nicheurs sont plus tolérants les uns envers les autres que les nicheurs de Polistes metricus. Les anciens compagnons de nidification sont souvent supposés être des sœurs ou d'autres parents proches. La discrimination des compagnons de nidification ne se produit pas chez les travailleurs ou les non-reproducteurs, ce qui pourrait suggérer une relation entre la discrimination des compagnons de nidification, la disponibilité des nutriments et l'environnement.
Colonies de fondeuses multiples
Dans Polistes metricus, les colonies avec plus d'une reine sont nommées à juste titre plusieurs colonies fondatrices. Il est bénéfique pour une colonie d'avoir de nombreuses fondatrices car elles peuvent protéger le nid des usurpateurs, des parasites et aider à reconstruire le nid s'il est détruit. Il a été démontré que les individus des colonies fondatrices multiples passent moins de temps au nid que les individus des colonies fondatrices uniques. La hiérarchie de dominance dans plusieurs colonies de fondeuses se compose de la fondeuse dominante au sommet et des fondeuses subordonnées en dessous d'elle. Les Gynes et les guêpes ouvrières constituent la base de la hiérarchie. Les fondeuses dominantes de plusieurs colonies de fondeuses se nourrissent de bois, de pâte et de nectar, tandis que les fondeuses subordonnées font de longs voyages de recherche de nourriture et reviennent avec la majorité de la nourriture pour la colonie. La mortalité des fondeuses augmente après la sortie des ouvrières. De plus, les fondeuses moins dominantes sont souvent expulsées du nid avant la ponte des œufs qui deviendront reproducteurs. Il est peu probable que les fondatrices subordonnées deviennent dominantes. Enfin, si une fondatrice subordonnée pond des œufs, la fondatrice dominante les consommera souvent. En fonction du statut de fondeuses subordonnées dans une colonie de fondeuses multiples, il peut sembler préférable pour elle de créer sa propre colonie. Cependant, créer une nouvelle colonie est plus difficile à faire que d'attendre de déplacer la reine. Il a également été proposé que la sélection naturelle favorise les fondatrices qui ont une progéniture qui est un mélange de fondeuses dominantes et d'ouvrières.
Conservation
L'UICN n'a pas évalué l'état de conservation de cette espèce.