Les phéromones jouent un rôle essentiel dans la communication des insectes sociaux. Annette Van Oystaeyen, experte en biologie chimique, étudie les substances clés impliquées et leurs effets précis.
Les reines des abeilles, guêpes et fourmis sécrètent des phéromones qui inhibent la reproduction des ouvrières. Annette Van Oystaeyen et ses collègues ont révélé que ces trois espèces utilisent des substances quasi identiques, datant de 145 millions d'années. Cette découverte a fait l'objet d'une publication dans Science plus tôt cette année.
Pendant que la reine se consacre à la reproduction, les ouvrières s'occupent de l'élevage de la progéniture, de la quête de nourriture et de la défense du nid. « L'organisation sophistiquée de ces colonies me fascine », confie Van Oystaeyen. « Il existe même une 'police' qui sanctionne les ouvrières qui tentent de pondre ! »
Le mode de vie eusocial des insectes intrigue les biologistes depuis longtemps. L'évolution vise à transmettre ses gènes, or les ouvrières stériles semblent contredire cela. Darwin qualifiait déjà cela de « difficulté spéciale » dans L'Origine des espèces, la voyant comme « insurmontable » pour sa théorie. La sélection de parentèle a résolu l'énigme : aider les proches propage aussi les gènes. Les ouvrières partagent 75 % de gènes avec la reine, rendant leur altruisme logique. « C'est plus rentable », explique Van Oystaeyen. « Servir une reine hyper-fertile génère plus de descendance, de colonies et de gènes diffusés. »
Des abeilles et colonies plus productives
Van Oystaeyen a identifié chez les reines de bourdons, guêpes et fourmis du désert de longues chaînes d'hydrocarbures – de grosses molécules carbonées. En synthétisant ces composés et en les introduisant dans des colonies orphelines, elle a reproduit l'effet inhibiteur de la reine sur les ouvrières. Une méta-analyse d'études antérieures confirme que 64 autres espèces d'abeilles, guêpes et fourmis produisent des hydrocarbures similaires en abondance.
Cette phéromone pourrait remonter à un ancêtre commun solitaire des hyménoptères, il y a 145 millions d'années. « On ignore sa forme originelle et sa fonction initiale », note Van Oystaeyen. « Peut-être un signal parasitaire marquant un hôte 'occupé', ou indiquant la fertilité. »
De nombreuses questions demeurent. « C'est ce qui rend ce domaine si passionnant », souligne l'experte. « Tant à explorer, avec de nouvelles théories en permanence. »
Dans une étude antérieure publiée dans Animal Behaviour, Van Oystaeyen a montré comment les reines de l'abeille brésilienne Melipona scutellaris usurpent des colonies étrangères, profitant de la vigilance réduite des gardiennes la nuit. « Les phéromones pourraient favoriser leur acceptation. »
Ses travaux ont aussi identifié une phéromone royale marquant les œufs : les œufs d'ouvrières non marqués sont éliminés.
Comprendre cette communication chimique ouvre des applications pratiques. Les apiculteurs utilisent déjà des phéromones de couvain pour booster la productivité : plus de vols, de pollinisation et de miel. Les phéromones royales pourraient attirer les ouvrières vers plus de fleurs ou piéger les fourmis près de leur nid.
Le microbiome des bourdons
Aujourd'hui chez Biobest, leader belge en protection biologique des cultures, Van Oystaeyen vend des insectes auxiliaires contre les ravageurs et des bourdons pollinisateurs. Préférés aux abeilles pour leur facilité d'élevage, leur faible agressivité et leur activité par mauvais temps, les bourdons servent aussi de vecteurs pour des fongicides.
« Mon rôle allie recherche fondamentale et appliquée, l'idéal pour moi », dit-elle. Avec la KU Leuven et l'Université de Gand, elle explore le microbiote intestinal des bourdons. « Chez les abeilles, certaines bactéries renforcent l'immunité. Nous visons des probiotiques similaires pour bourdons. »
Elle développe aussi une nourriture artificielle : « Le pollen d'abeilles est coûteux et stressant pour elles. Imitation difficile, mais essentielle. »
Van Oystaeyen a subi de nombreuses piqûres, surtout en thèse lors de collectes de nids de guêpes près de Louvain. « Même en combinaison, une guêpe s'infiltre toujours ! »
