We are in a period of dramatic global changes where human activities are causing massive biodiversity loss, pollution, and climate change. Species are increasingly introduced outside their native range through the globalization of human economies and societies, occasionally producing invasive species that threaten native ecosystems. Yet the mechanisms behind patterns of biological invasion are not well understood, particularly for organisms that are introduced unintentionally. There is an urgent need to understand the drivers of non-native species dispersal and establishment to inform appropriate policy and management responses. Non-native insects are widespread, diverse, and typically introduced unintentionally, making them an ideal system to study the impacts of globalization on biological invasions. In the first chapter of this thesis, we assessed insect movements with commodity trade, using nearly two million border interception records from inspections at air, land and maritime ports in six regions. We found that movements of plant and wood products were the main introduction pathway for insects, but a wide variety of commodities were involved. Insects in the same genus tended to share similar commodity associations. In the second chapter we studied factors determining the number of species exchanged between regions based on border interceptions and records of established insects. We found that trade intensity had a significant effect on the number of species being transported and establishing, as did the biogeographic region of origin. Countries with stronger economies supplied more transported species, and more species established when introduced within their native biogeographic region. In chapter three we explored the diversity and host generalism of entomophagous insects arriving in the USA with potential for accidental biological control. We found that natural enemies from 93 different families were intercepted, mainly with plants and plant products. About a third of natural enemy species arrived from more than one country, and two thirds were polyphagous host generalists. In chapter four we assessed the prevalence of asexual reproduction and feeding habits among thrips (order Thysanoptera) at different stages of the invasion process. We found that herbivores were over-represented and fungivores under- represented among non-native thrips. The capacity for asexual reproduction was increasingly common at progressive invasion stages. Together, these studies add to our understanding of human-mediated dispersal and invasion in insects. Targeted research will be essential for effective understanding, legislation, and management of invasive species going forwards.
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Nous vivons une période de changement global dramatique où les activités humaines sont à l'origine d'une perte massive de biodiversité, de pollution et de changement climatique. Les espèces sont de plus en plus souvent introduites en dehors de leur aire de répartition naturelle par le biais de la mondialisation des économies et des sociétés humaines, produisant parfois des espèces envahissantes qui menacent les écosystèmes indigènes. Pourtant, les mécanismes qui sous-tendent les modèles d'invasion biologique ne sont pas bien compris, en particulier pour les organismes introduits involontairement. Il est urgent de comprendre les moteurs de la dispersion et de l'établissement des espèces non indigènes afin d'éclairer des politiques et des mesures de gestion appropriées. Les insectes non indigènes sont très répandus, diversifiés et généralement introduits involontairement, ce qui en fait un système idéal pour étudier les impacts de la mondialisation sur les invasions biologiques. Dans le premier chapitre de cette thèse, nous avons évalué les mouvements d'insectes dans le cadre du commerce des marchandises, en utilisant près de deux millions d’observations provenant d'inspections frontalières dans les ports aériens, terrestres et maritimes de six régions. Nous avons constaté que les mouvements de produits végétaux et de bois constituaient la principale voie d'introduction des insectes, mais qu'une grande variété de marchandises étaient aussi concernées. Les insectes d'un même genre ont tendance à être associés à des produits similaires. Dans le deuxième chapitre, nous avons étudié les facteurs qui déterminent le nombre d'espèces échangées entre les régions, en nous basant sur des observations aux frontières et des relevés d’établissements d'insectes. Nous avons constaté que l'intensité du commerce avait un effet significatif sur le nombre d'espèces transportées et établies, tout comme la région biogéographique d'origine. Les pays dont l'économie est plus forte fournissent plus d'espèces transportées, et plus d'espèces s'établissent lorsqu'elles sont introduites dans leur région biogéographique d'origine. Dans le troisième chapitre, nous avons étudié la diversité et le caractère généraliste des hôtes des insectes entomophages arrivant aux États-Unis, avec un potentiel de contrôle biologique accidentel. Nous avons constaté que des ennemis naturels de 93 familles différentes ont été interceptés, principalement avec des plantes et des produits végétaux. Environ un tiers des espèces d'ennemis naturels provenaient de plus d'un pays, et deux tiers étaient des généralistes polyphages. Dans le chapitre quatre, nous avons évalué la prévalence de la reproduction asexuée et les habitudes alimentaires des Thysanoptères à différents stades du processus d'invasion. Nous avons constaté que les herbivores étaient surreprésentés et les mycophages sous-représentés parmi les thrips non indigènes. La capacité de reproduction asexuée était de plus en plus fréquente à des stades d'invasion progressifs.
L'ensemble de ces études nous permet de mieux comprendre la dispersion par les activités humaines et les invasions d'insectes. Une recherche ciblée serait essentielle pour une compréhension, une législation et une gestion efficaces des espèces envahissantes à l'avenir.