Les parfums jouent un rôle crucial dans la communication entre les insectes sociaux. Annette Van Oystaeyen étudie quelles substances sont importantes et ce qu'elles font exactement.
Les reines des abeilles, des guêpes et des fourmis sécrètent des phéromones qui empêchent les abeilles ouvrières de la colonie de se reproduire. Annette Van Oystaeyen et ses collègues ont découvert que les trois espèces sont à peu près les mêmes substances, vieilles de 145 millions d'années. Il leur a fourni une publication dans Science . plus tôt cette année sur.
Pendant que la reine se reproduit, les ouvrières assument diverses tâches, telles que l'élevage de la progéniture, la recherche de nourriture et la garde du nid. "Je trouve le haut degré d'organisation d'une telle colonie très fascinant", déclare Van Oystaeyen. "Il y a même une police qui punit les ouvrières qui pondent encore !"
Le mode de vie particulier des animaux dits eusociaux a longtemps intrigué les biologistes et les a intrigués. Après tout, l'évolution consiste à produire une progéniture et à transmettre des propriétés utiles, n'est-ce pas ? Darwin, dans L'Origine des espèces, a qualifié l'existence d'ouvrières stériles dans les colonies d'insectes de "difficulté spéciale" qui lui semblait "insurmontable" et "fatale à sa théorie". forme physique » s'est imposée :aider les proches peut aussi garantir la transmission des gènes à la génération suivante. Le fait que les travailleurs partagent les trois quarts de leurs gènes rend leur abnégation moins illogique. "En fin de compte, c'est moins cher", déclare Van Oystaeyen. "Travailler pour une reine très fertile finira par produire plus de progéniture, plus de nouvelles colonies et plus de gènes dispersés."
Des abeilles plus productives
Van Oystaeyen a découvert que les reines du bourdon, de la guêpe et de la fourmi du désert produisent de nombreuses longues chaînes d'hydrocarbures - de grosses molécules composées d'atomes de carbone avec de l'hydrogène lié à elles. Lorsqu'elle a contrefait ces substances et les a distribuées dans des colonies sans reines, il s'est avéré qu'elles imitaient la présence d'une reine et empêchaient la reproduction des ouvrières. En outre, une analyse d'études antérieures a révélé que les reines de 64 autres espèces de guêpes, d'abeilles et de fourmis produisent également un nombre exceptionnellement élevé de chaînes d'hydrocarbures similaires.
La phéromone a peut-être été créée il y a 145 millions d'années par un ancêtre commun et solitaire des abeilles, des guêpes et des fourmis. "On ne sait pas exactement à quoi cela ressemblait et quelle était la fonction de cette substance à l'époque", explique Van Oystaeyen. "L'ancêtre était peut-être un parasite qui pondait ses œufs dans d'autres insectes. La substance peut avoir été un signal pour indiquer aux congénères qu'un insecte était déjà «occupé». Une autre possibilité est que la substance ait servi à signaler la fertilité.'
Tant de questions restent sans réponse. "C'est pourquoi je trouve ce sujet si intéressant", déclare Van Oystaeyen. "Il y a encore tellement de choses à rechercher et de nouvelles théories sont constamment lancées."
Dans une étude précédemment publiée dans la revue Animal Behavior Van Oystaeyen a montré comment les reines de l'espèce d'abeille brésilienne Melipona scutellaris envahissent les colonies étrangères pour prendre le relais. "Peut-être qu'elles utilisent des phéromones pour être acceptées comme reines." Van Oystaeyen a découvert que les abeilles tentent leur chance tard dans la nuit, lorsque les gardes qui doivent empêcher les intrus sont moins vigilants.
Van Oystaeyen et ses collègues ont également identifié une phéromone que les reines utilisent pour marquer leurs œufs. Si un ouvrier essaie de pondre un œuf, les autres ouvriers ne le reconnaîtront pas comme un œuf de reine et ne le mangeront pas.
Comprendre la communication chimique des insectes eusociaux donne également des applications pratiques. «Les apiculteurs utilisent déjà des phéromones de reproduction, qui indiquent que la progéniture doit être soignée, pour rendre les abeilles plus productives. En administrant ces phéromones, ils envoleront davantage, polliniseront davantage et produiront plus de miel. La pulvérisation de phéromones de reine, qui attirent les ouvrières, peut également encourager les abeilles à polliniser davantage de fleurs. Et les phéromones de reine pourraient être utilisées pour attirer les fourmis dans un piège placé près du nid. »
Microbiome des bourdons
Aujourd'hui, Van Oystaeyen travaille pour la société belge Biobest, qui se concentre sur la protection biologique des cultures. Elle vend, entre autres, des insectes bénéfiques qui contrôlent les ravageurs et des bourdons qui peuvent polliniser les cultures. Les bourdons sont plus populaires que les abeilles pour cela, en partie parce qu'ils sont plus faciles à garder et moins agressifs et restent actifs par mauvais temps. Les bourdons sont également utilisés comme médecins volants, qui répandent des substances qui empêchent la pourriture des fruits.
«Mon travail actuel se situe à la frontière entre la recherche fondamentale et appliquée, et je pense que c'est l'idéal», déclare Van Oystaeyen. En collaboration avec la KU Leuven et l'Université de Gand, elle étudie les micro-organismes dans l'intestin des bourdons. « Il a déjà été démontré chez les abeilles que certaines bactéries ont un effet positif sur le système immunitaire. Nous voulons voir si c'est aussi le cas des bourdons, afin de pouvoir produire une sorte de probiotique pour les bourdons.'
Elle essaie également de développer de la nourriture artificielle pour les bourdons. « Aujourd'hui, on sert du pollen récolté par les abeilles, qui est acheté aux apiculteurs. C'est cher et mauvais pour les abeilles :elles ont déjà du mal et remplacer leur pollen par une alternative inférieure peut les affaiblir encore plus. Malheureusement, les pollens sont difficiles à imiter."
Van Oystaeyen ne sait pas combien de coups elle a déjà reçus dans sa carrière. 'Beaucoup. Surtout pendant ma thèse, lorsque j'ai collecté des nids de guêpes à Louvain et dans les environs pour étudier la communication chimique entre les guêpes. Même si je portais une combinaison de protection, il y en a toujours une qui rentre dans la combinaison.'
