Comparative analysis of immune responses in ovipositing and non‐ovipositing females of European earwig
Résumé
Reproduction and immunity are essential biological processes that compete for resources and energy. In insects, trade‐offs between immunity and reproduction are often explored before female oviposition. However, the impact of egg laying on immune parameters remains poorly explored. Here, we address this knowledge gap in the European earwig, an insect with extensive maternal care, by comparing immune parameters at different stages of egg production. We examined both the basal immune levels and induced immune responses in 150 females (75 that laid eggs and were providing care and 75 same‐aged females that had not yet laid eggs) by injecting them with heat‐killed Serratia marcescens bacteria and measuring humoral (phenoloxidase activity) and cellular immune responses. The cellular immune response focused on granulocytes, plasmatocytes and spherulocytes, which we morphologically identified using four microscopy techniques. Our results show that females that had produced and cared for eggs exhibited a lower total haemocyte count and a reduced proportion of plasmatocytes but a higher proportion of spherulocytes. In contrast, having produced and cared for eggs had no effect on phenoloxidase activity or the proportion of granulocytes. Interestingly, neither the immune challenge nor female size influenced immune traits alone or in interaction with egg presence. Overall, our findings revealed that oviposition and post‐oviposition maternal investment induce shifts in the composition of immune cell populations. This underscored the importance of oviposition and parental care in shaping the immune response in insect mothers and calls for further research into the specific functions of haemocytes in Dermaptera and the evolutionary implications of these investments for life history traits association.
La reproduction et l'immunité sont deux processus biologiques fondamentaux essentiels à la santé et à la survie des organismes. Chez les insectes, de plus en plus d'études indiquent que les compromis entre l'immunité et la reproduction avant la ponte favorisent souvent cette dernière. Cependant, les coûts induits par la ponte et les soins aux œufs, et leur impact sur les paramètres immunitaires restent largement inexplorés. Ici, nous avons étudié le perce‐oreille européen, un insecte prodiguant des soins maternels. Nous avons sélectionné 75 femelles avant la ponte et 75 femelles ayant pondu. Nous avons mesuré leurs réponses immunitaires humorales (activité de la phénoloxydase) et cellulaires (hémocytes), après une injection de bactéries Serratia marcescens inactivées par la chaleur. Pour mener ces tests, nous avons identifié et classé trois types d'hémocytes en fonction de leurs caractéristiques morphologiques, ce qui constitue la première classification de ce type chez les Dermaptères. Nos résultats montrent que la ponte a réduit la proportion de plasmatocytes et le nombre total d'hémocytes, tout en augmentant la proportion de spherulocytes. Cependant, cela n'a eu aucun effet sur l'activité de la phénoloxydase ou la proportion de granulocytes. De même, l'injection de bactéries et la taille des femelles n'ont pas eu d'effet direct avec la présence d'œufs sur les caractéristiques immunitaires mesurées. Dans l'ensemble, ces résultats indiquent que l'investissement maternel dans la reproduction après la ponte induit certains changements dans l'immunité cellulaire, mais pas dans l'immunité humorale. Cela souligne l'importance de l'investissement maternel dans la reproduction après la ponte pour le développement de la fonction immunitaire. De futures recherches devront s'intéresser à la dynamique de ces compromis et au rôle spécifique des types d'hémocytes chez les Dermaptères.
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