La flore bactérienne des abeilles fonctionne comme une carte d'identité

Les abeilles mellifèresmellifères (Apis mellifera) sont des insectes sociaux qui vivent en colonie de plusieurs milliers d'individus génétiquement proches. L'entrée de la ruche est seulement autorisée pour les membres d'une même communauté. Des gardiennes veillent aux portesportes pour empêcher toutes intrusions. Pour reconnaître les membres de la colonie, les abeilles se basent sur des moléculesmolécules chimiques présentes sur leur « peau ».

Une nouvelle étude, parue dans Science Advances, montre que ces molécules de reconnaissance ne sont pas seulement liées à la génétiquegénétique, mais en grande partie au microbiote intestinal. Ainsi, la « carte d'identité » des abeilles repose sur la composition bactérienne de leur flore intestinale.

Les abeilles partagent sans cesse de la nourriture avec les membres de leur ruche, et dans le même temps, leur flore intestinale. Ainsi, un profil microbien bien particulier se propage dans toute la colonie et devient sa carte d'identité.

Des gardiennes qui inspectent une ouvrière de retour à la ruche. © Nathan Beach

Le microbiote comme moyen de reconnaissance entre abeille

« Chaque colonie d'abeilles a en réalité un microbiotemicrobiote spécifique, ça n'avait jamais été montré avant », explique Cassondra L. Vernier, une post-doctorante ayant participé à l'étude.

Pour savoir si un individu est membre de la colonie ou pas, les abeilles détectent un cocktail d'hydocarbures cuticulaires sur la peau. Cette signature chimique est propre à chaque colonie. Pour faire le lien entre les hydrocarbureshydrocarbures cuticulaires et la flore bactérienneflore bactérienne des abeilles, les chercheurs de l'université Washington de St. Louis ont tout d'abord séquencé l'ARNARN 16S des bactériesbactéries vivant de l'intestin de trois colonies différentes.

Ils ont identifié une dizaine d'espèces bactériennes chez les trois colonies, dont plusieurs présentes dans toutes les colonies testées. Néanmoins, la proportion de ces espèces par rapport à la quantité totale de bactérie varie à chaque fois. Les trois colonies ont un cocktail d'hydrocarbures cuticulaires bien différent.

Les différentes espèces bactériennes et leur abondance relative identifiées chez les ouvrières de trois colonies distinctes. © Cassondra L. Vernier et al. Science Advances

Le microbiote intestinal a aussi un rôle social

Pour attester de ce lien entre le microbiote et la signature chimique des abeilles, les scientifiques ont modifié le microbiote des abeilles sœurs tout juste sorties du couvain. Les jeunes abeilles ont été nourries par des adultes provenant de colonies différentes.

Résultat, malgré leur proximité génétique, les deux abeilles ont des microbiotes différents et des signatures chimique différentes. Cela suggère que le microbiote, plus que les gènesgènes, influent sur les hydrocarbures cuticulaires et donc sur l'appartenance d'une abeille à sa ruche.

Cette étude dépeint un autre rôle, moins connu, du microbiote dans la vie des abeilles, dans les relations sociales. « Pour les abeilles, certains des aspects les plus complexes de leur comportement social dépendent essentiellement des bactéries, plus que tout autre chose », conclut Yehuda Ben-Sahar, directeur de cette étude.

Les scientifiques n'ont pas encore étudié tous les aspects du lien entre le microbiote et les hydrocarbures cuticulaires, notamment comment les espèces bactériennes influent la présence ou l'absence de certaines molécules.