Pourquoi les reines des abeilles domestiques échouent-elles plus rapidement ?

Les apiculteurs des États-Unis et du Canada perdent désormais entre 25 et 40 pour cent de leurs colonies d’abeilles mellifères chaque année. L’une des principales causes d’effondrement des colonies est l’échec des reines, qui se produit lorsque les reines perdent leur capacité à maintenir la population d’abeilles ouvrières.

Une équipe de chercheurs dirigée par Université d’État de Caroline du Nord a décidé d’étudier pourquoi les reines échouent plus rapidement que par le passé. Les experts ont découvert que lorsque la viabilité des spermatozoïdes est faible, l’expression d’une protéine immunitaire protectrice est élevée.

Selon le professeur David Tarpy, co-auteur de l’étude, la recherche a des implications importantes pour les apiculteurs et les agriculteurs qui dépendent des abeilles pour polliniser leurs cultures.

« Les apiculteurs ont identifié les reines à problèmes comme une préoccupation majeure de la direction, mais la cause du problème est largement invisible. Les reines vont mal et nous ne savons pas pourquoi », a déclaré le professeur Tarpy.

L’auteur principal de l’étude, Alison McAfee, a expliqué que pour avoir une ruche saine, les abeilles mellifères dépendent d’une reine en bonne santé – la seule abeille femelle d’une colonie capable de se reproduire.

Au début de sa vie, la reine s’accouple avec de nombreux mâles et stocke toute sa vie de sperme dans un organe abdominal appelé spermathèque.

À mesure que les spermatozoïdes disparaissent avec le temps, la reine est incapable de produire autant d’œufs fécondés et la population de la colonie entre dans un état de déclin.

« Les reines ont le potentiel de vivre cinq ans, mais de nos jours, la moitié du temps, les reines (dans les colonies d’abeilles mellifères gérées) sont remplacées au cours de leurs six premiers mois parce qu’elles échouent », a déclaré McAfee. « Si un apiculteur a vraiment de la chance, une reine pourrait vivre deux ans. Les apiculteurs ont besoin de réponses sur les raisons pour lesquelles leurs reines échouent.

« Plus nous en saurons sur ce qui se passe réellement chez ces reines ratées, plus nous pourrons comprendre pourquoi cet échec de reine se produit en premier lieu. »

Les chercheurs ont découvert que les reines qui échouaient plus rapidement avaient beaucoup moins de spermatozoïdes. Par rapport à celles qui étaient en pleine reproduction, les reines défaillantes avaient tendance à avoir des niveaux plus élevés de deux virus spécifiques – le virus du couvain saccifère et le virus des cellules royales noires.

« Les niveaux élevés de ces virus et la faible viabilité des spermatozoïdes nous ont incités à voir s’il y avait un compromis à faire chez la reine des abeilles domestiques », a expliqué McAfee.

« Il existe une hypothèse classique en biologie de la reproduction selon laquelle on ne peut pas tout faire correctement, il y a donc un compromis entre l’immunité et la capacité de se reproduire. Il a été constaté que de tels compromis existent dans de nombreux autres organismes, y compris les insectes.

Les experts ont utilisé la spectrométrie de masse pour comparer la spermathèque des reines saines et échouées. L’analyse a identifié 2 000 protéines différentes, dont certaines étaient liées à la viabilité des spermatozoïdes.

Selon McAfee, l’une des protéines les plus importantes liées à la viabilité des spermatozoïdes était le lysozyme, une enzyme qui fait partie du système immunitaire des abeilles.

« Les reines ayant la plus grande viabilité des spermatozoïdes avaient la plus faible abondance de lysozyme, ce qui indique qu’elles n’investissaient pas de ressources dans ce type de réponse immunitaire », a déclaré McAfee. « Cela conforte l’idée selon laquelle il existe un compromis entre la capacité des reines à combattre les infections et la capacité de conserver leur sperme stocké. »

Le professeur Tarpy a déclaré que la recherche pourrait aider les chercheurs à trouver la cause de l’échec des reines, ce qui pourrait éventuellement aider à identifier les mauvaises reines avant que les apiculteurs ne les utilisent.

Cependant, la cause exacte de l’échec de la reine reste encore floue. « Les mécanismes sous-jacents pourraient être la maladie. Il pourrait s’agir de pesticides. Il pourrait s’agir d’une mauvaise alimentation », a déclaré le professeur Tarpy. « Nous ne le savons pas, nous travaillons donc en arrière pour identifier les causes. »

L’étude est publiée dans la revue Biologie des communications.

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Par Chrissy Sexton, Espèces-menacées.fr Rédacteur