L abeille mellifère Apis mellifera Anatomie

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1 L abeille mellifère Apis mellifera Anatomie Didier Brick Fédération Royale Provinciale Liégeoise d Apiculture 22 janvier 2012 Biologiste & Apiculteur

2 Les Amis de la Terre-Belgique Energie & Climat Eau Sauvegarde de la biodiversité Alimentation et société solidaire

3 Les Amis de la Terre-Belgique Energie & Climat Eau Simplicité volontaire & décroissance Sauvegarde de la biodiversité Alimentation et société solidaire

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5 Anatomie de l abeille mellifère Introduction : organisation en superorganisme Chapitre I : description générale Chapitre II : la tête Chapitre III : le thorax Chapitre IV : l abdomen

6 INTRODUCTION Superorganisme Collection d individus, qui ensemble, possèdent l organisation fonctionnelle d un organisme (Wilson & Sober, 1989, p.339). Le superorganisme est composé d au moins deux types d individus différenciés en stériles et reproducteurs qui assurent différentes fonctions. (Kaestner 1969, p. 96)

7 4 caractéristiques principales d un superorganisme fixité maintient d une homéostasie présence d un système de défense grand nombre d individus (plusieurs milliers)

8 Chapitre I : Aperçu de l anatomie 1. Description générale

9 Trois castes d individus

10 2. Cuticule et pilosité

11 Chapitre II : La tête Région hautement spécialisée perception sensorielle Manipulations nectar et pollen ingestion

12 1. Structures sensorielles

13 1.1. Les yeux A. Description 3 Yeux simples = Ocelles Lentille + cellules rétiniennes sensorielles détection d intensité lumineuse régulation activités diurnes orientation

14 2 Yeux composés Organes complexes de la vision Fonction photoréceptrice 6900 facettes ou ommatidies (ouvrière) 8000 chez le faux-bourdon 3500 chez la reine

15 2 Yeux composés Ommatidies réaction indépendante groupes spécialisés - lumière polarisée - formes - couleurs

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18 Avantages des yeux composés Image mosaïque détection du mouvement champ visuel 360 (orientation) vision nette à 30 km/h Comparaison: Abeille Humain Acuité réduite acuité importante Pouvoir de résolution 300 images/s 24 images/s

19 Perception visuelle : 1 œil d ouvrière = 6900 facettes hexagonales Particularités : a) réactions indépendantes aux ondes lumineuses b) groupes spécialisées : - lumière polarisée - formes - couleurs c) constitution d une image mosaïque détection du mouvement Perception sensorielle Poils sensoriels aux jonctions des facettes perception des courants d air expérience d ablation problème navigation

20 B. Perception des couleurs Mémorisation 3s avant atterrissage 3 visites fixation Capacité de mémorisation Couleurs pour l abeille Couleurs pour l homme

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22 C. Perception des formes Distinction formes massives et découpées Spontanément priorité fleurs découpées Apprentissage de la forme 20 visites Mémorisation repères topographiques (après butinage) : arbres, lacs, Perception visuelle du mouvement grâce aux poils sensoriels courants d air

23 1.2. Les antennes B.1. L antenne et ses sensilles 1 ère démonstration : K. Von Frisch entraîne des ouvrières à visite soucoupes marquées d odeurs ablation antennes perte discrimination oflactive acuité olfactive humain sensibilité de 10 à 100 fois supérieure pour odeurs de cire, miel et fleurs

24 Sensilles des antennes d ouvrières

25 Plaques et sensilles plaques poreuses : 3000/antenne d ouvrière et chez les faux-bourdons. sensilles réceptrices (150/antenne)

26 Sens olfactif topochimique Détection de la direction d une odeur

27 B.2. Reconnaissance des odeurs dressage butineuse à un parfum associé à nourriture recherche de ce même parfum Conditionnement naturel : contact avec nectar extension proboscis + mémorisation parfum

28 Détermination du degré de sensibilité d une antenne

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30 Expérience de conditionnement

31 C. Autres fonctions perception : CO 2 (< 1%) humidité (< 5% HR) goût température sons et vibrations

32 D. Décodage de l information

33 E. Navigation Organes de Johnston concentrations de cellules sensorielles à l intérieur du pédicelle antennaire évaluation de la courbure de l antenne comme moyen de mesure de la vitesse du vol

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35 F. Ouïe Intervention lors de la préparation à l essaimage et des danses Émission de sons par vibration des ailes Perception du déplacement des particules d air

36 2. Les pièces buccales mâcheuses + lécheuses Description : 2 paires de mandibules proboscis (langue)

37 Proboscis aspiration des liquides trophallaxies (échange de nourriture + phéromones) récolte du pollen

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39 Les maxilles et les palpes labiaux forment un tube d aspiration

40 Mandibules Fonctions : ingestion pollen couper manipulation cire et propolis nourrissement enlèvement débris

41 Chapitre III: Le thorax 1. Les ailes 1.1. Structure fines excroissances de l exosquelette peau fine hyménoptères 2 paires synchronisées par hamuli parcourues par un réseau de nervures tubulaires transportent l hémolymphe délimitent des champs ou cellules

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44 L index cubital Valeur : min/max (Jean Fresnaye in : Biometric of the bee) Apis mel. mellifica : 1,40 / 2,10 Apis mel. carnica : 2,30 / 3,20 Apis mel. ligustica : 2,00 / 2,70 Apis mel. caucasica : 1,70 /2,30

45 1.2. Musculature rôle dans le vol assurent le mouvement des plaques dorsales et ventrales du thorax fréquence de coups/s en vol possible grâce à la résonance travaille suivant la température : 20 C : 75 coups/s 35 C : 150 coups/s vitesse moyenne de vol : charge pleine de 6,5m/s non chargée 30m/s

46 fonctionnement carburant 2-24 mg sucre/h

47 1.3. Rôles aérer la ruche ventiler répandre les phéromones (communication)

48 2. Les pattes 2.1. Description générale

49 Rôle : moyen de transport et outil Composition : - 2 griffes terminales - coussinet pour grimper à la verticale - transmission phéromone d empreinte - glande tarsale (augmente l adhésion)

50 Peigne antennaire sur le talon des pattes antérieures

51 Brosse sur la partie intérieure du talon des 3 paires pattes

52 2.2. Récolte du pollen

53 Corbeille sur la face externe du tibia des pattes postérieures

54 Râteau au bout inférieur du tibia presse face au râteau

55 Résultat : Pelote pollen 2-8 mg NB : reine et faux-bourdon non équipés d appareil collecteur

56 2.3. Rôle dans l audition griffes transmission des vibrations propagées par les rayons

57 3. Organe de l équilibre poils sensoriels qui ressentent la pesanteur

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59 Chapitre IV : L abdomen 1. Description externe 7 segments visibles 2 segments associés à l aiguillon de l ouvrière 2 segments associés aux organes reproducteurs du mâle ou de la reine Plaque dorsale tergite Plaque ventrale sternite

60 2. L aiguillon Origine = ovipositeur modifié Structure

61 relié à un sac à venin (0,3 mg de venin) diversité des composants du venin diversité prédateurs perte après usage mort de l abeille

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63 3. Système interne 3.1. Le tube digestif

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65 L intestin antérieur Structure : pharynx pompage oesophage jabot extensible contenance entre 50 et 70 µl transport de nourriture estomac social (trophallaxie)

66 L intestin moyen plus grande part du tube digestif sécrète enzymes digestives absorbe les éléments nutritifs L intestin postérieur intestin grêle fin digestion rectum stockage excréments sécrétion de catalase (empêche la décomposition)

67 3.2. Les organes respiratoires système ramifié de tubules trachées - relient organes + tissus directement avec air extérieur - permettent échange d oxygène et dioxyde de carbone - unies en sacs aériens ouvertures respiratoires stigmates (rôle également pour le chant de la reine) respiration activée par mouvements abdominaux

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70 3.3. Le système circulatoire sang des insectes hémolymphe système ouvert cœur tubulaire circulation

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72 3.4. Le système nerveux

73 Le système nerveux central

74 3.5. Le système reproducteur La reine capacité de ponte 2000 œufs/jour maturation d un ovule 3h spermathèque 0,8 ml = 3 à 7 millions de spermatozoïdes (2 à 4 années de ponte) fécondation par 7 à 12 faux-bourdons

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77 Les faux-bourdons spermatozoïdes développés dès la naissance migration vers le canal déférent en 10 à 12 jours maturité pour accouplement maturité dépend des conditions climatiques crochets copulatifs fixation à la reine fécondation perte endophallus mort

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82 3.6. Le système glandulaire Glandes exocrines

83 A. Glandes mandibulaires Situation : entre les muscles de la lèvre supérieure Rôle : production de phéromone, solvant pour la cire, le pollen et la propolis B. Glandes salivaires

84 a) glandes salivaires de la tête sécrétion huileuse mélangée à la cire pour la construction actives du 12 ème au 28 ème jour b) glandes salivaires du thorax liquide aqueux qui dissout le sucre et le miel cristallisé actives du 8 ème au 12 ème jour Chez les larves liquide à soie pour tisser le cocon

85 C. Glandes hypopharyngiennes Situation : devant le cerveau Rôle : sécrétion de gelée royale Développement : 6 ème au 12 ème jour Après le 12 ème jour : régression + sécrétion enzymes qui transforment le nectar en miel

86 D. La glande de Nasonov Présente uniquement chez les ouvrières Utilisation : battre le rappel Rôle : attirance des abeilles + favorise la formation de la grappe + pistes odorantes vers les sources de nourriture

87 E. Les glandes cirières

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90 8 glandes cirières Disposées par paires sur les 4 sternites (entre 3 ème et 6 ème segment abdominal) Sécrétion de cire liquide qui durcit en fines plaquettes Développement max entre 13 ème et 18 ème jour 8.4 kg miel écailles 1 kg cire

91 Métabolisation des protéines du pollen Composition : 300 composants (hydrates de carbone, ) Teinte jaune donnée par pigments caroténoïdes liposolubles provenant du pollen Construction et mélange avec des sécrétions des glandes salivaires et mandibulaires

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93 Glandes endocrines relation avec le SN central Rôle : dirigent croissance, mue, métamorphose, métabolisme, reproduction et comportement corpora cardiaca et corpora allata Localisation : niveau du cerveau Rôle : contrôle de la mue

94 La mue Cellules neurosécrétrices du cerveau Hormones prothoracotrope + allatotrope Corpora cardiaca Glandes prothoraciques Corpora allata Hormone de mue Hormone juvénile

95 La mue Hormone de mue + hormone juvénile sens larvaire Dernier stade larvaire : diminution de la sécrétion de l hormone juvénile nymphose + métamorphose Dégénérescence des glandes prothoraciques absence de mue chez l adulte

96 3.7. Le corps adipeux Rôle : organe de stockage du glucose (glycogène) + graisses + protéines Situation : parties dorsales et ventrales de l abdomen Evolution : - plus développé durant la période larvaire - varie suivant les saisons

97 Plus développé chez l abeille d hiver (pas de rôle de nourrice) ouvrières physiologiquement différentes et meilleure longévité

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99 Résumé

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