Quand les phéromones des abeilles régulent le comportement social

Une équipe de recherche de l'INRA, en collaboration avec des chercheurs américains et canadiens, a dévoilé comment les butineuses peuvent agir sur les plus jeunes pour retarder l'âge de début du butinage. Ils ont réussi à caractériser la première phéromone de butineuse qui régule la maturation du comportement des jeunes abeilles. Le détail de cette étude est publié dans l'édition en ligne de PNAS du 30 novembre 2004.

Il existe un grand nombre de phéromones, ces substances chimiques produites par les animaux, qui sont susceptibles de modifier le comportement ou la physiologie de leurs congénères.

Elles se divisent en deux catégories : incitatrices ou modificatrices. Les phéromones incitatrices agissent sur le comportement avec un effet rapide. Ce sont les plus connues, plus d'une centaine est identifiée. C'est le cas, par exemple, des phéromones sexuelles entrant dans le processus de l'accouplementaccouplement de nombreux insectesinsectes. Les phéromones modificatrices agissent sur la physiologie de l'animal, et ont donc un effet plus différé. La fonction principale de ces phéromones est de coordonner le développement physiologique et comportemental d'un ensemble d'individus. Du fait de leur action à plus long terme, elles sont difficiles à identifier.

A ce jour, quatre d'entre elles seulement ont été identifiées, dont deux ont été caractérisées chez les abeilles : la phéromone royale des glandes mandibulaires (QMP ou Queen Mandibular Pheromone) et la phéromone larvaire induisant les soins au couvaincouvain par les ouvrières (BP ou Brood Pheromone). Il a été démontré que ces deux phéromones jouent un rôle dans la régulation du travail des ouvrières.

Chez les abeilles, la division des tâches dans la colonie (ouvrières, nourrices...) est bien connue. Mais le mode de fonctionnement de cette division l'est moins. De plus, la répartition du travail des abeilles n'est pas rigide et s'adapte aux changements de l'environnement social.

Le travail d'Yves Le Conte et de ses collègues, initié en 1998, a permis de décrypter une partie du fonctionnement de la régulation sociale du travail des abeilles, qui jusque-là ne faisait l'objet que d'observations et de théories.

L'équipe et ses collaborateurs ont identifié une nouvelle phéromone modificatrice, l'EO (Ethyl Oléate), produite par les butineuses (les abeilles les plus âgées). Les chercheurs ont démontré que cette phéromone joue un rôle essentiel dans la maturation du comportement des plus jeunes abeilles : elle agit comme un inhibiteur chimique qui retarde l'âge du butinage. Le début du butinage des plus jeunes abeilles est une des clés du mécanisme d'auto-organisation en réponse aux besoins de la colonie. Cette découverte démontre que l'organisation sociale permet aux abeilles de répondre à des changements par des actions appropriées à l'état de l'ensemble de la colonie.

Ainsi, si la structure de l'âge de la colonie change, le comportement des plus jeunes sera modifié pour répondre à ce changement. Par exemple, si les butineuses sont confinées dans la ruche, le développement des plus jeunes sera retardé par l'action de cette phéromone d'inhibition. Par contre, dans les colonies manquant de butineuses, les plus jeunes commenceront à butiner jusqu'à 2 semaines plus tôt que dans les conditions habituelles. L'EO est transmise par la trophallaxie (de "trophos" : nourriture et "laxis" : échanger), une forme de nourrissage spécifique par échange entre individus qui représente aussi un moyen de communication important chez les abeilles.

Cette découverte est à la base de la compréhension des mécanismes qui gèrent la régulation sociale de la colonie d'abeilles. Les chercheurs ont bien montré la capacité des butineuses à synthétiser la phéromone. Ils s'attachent actuellement à trouver la glande qui la sécrète.
La connaissance des phéromones impliquées dans la régulation sociale des abeilles doit permettre, à terme, une utilisation en apiculture afin d'optimiser les différentes productions apicole.

Ce travail a été financé par leNIH, National Institut of Health (USA) (G. Robinson et Y. Le Conte), une bourse de cofinancement de thèse du département Santé des Plantes et Environnement de l'INRA (Y. Le Conte), le NSERC, Natural Sciences and Engineering Research Council (K. Slessor et E. Plettner) et l'USDA, U.S. Department of AgricultureAgriculture (G. Robinson).