Biologie de l abeille Matthieu DACHER
I. Généralités sur l abeille 1) Importance de l abeille Domestiqué depuis très longtemps (avec le ver à soie Bombyx mori) Domestication récentes : bourdons, entomophagie Existence de plusieurs races d abeilles
Apis mellifera : diversité des sous espèces (ou races) Croisements à des fins de sélection apicole (abeilles de l abbaye Buckfast) Hybrides agressives, exemple des abeilles tueuses d Amérique Apis mellifera ligustica (italienne) Apis mellifera mellifera (abeille noire, peu utilisée) Apis mellifera carnica (ou carniola) (autrichienne)
Dans le monde : différentes espèces d abeilles
I. Généralités sur l abeille 1) Importance de l abeille Domestiqué depuis très longtemps (avec le ver à soie Bombyx mori) A elle seule, l abeille pollinise 80% des plantes à fleurs Essentielle pour les arbres fruitiers (90%), importance économique D autres pollinisateurs ont une importance écologique Parmi eux, plusieurs centaines d espèces d abeilles solitaires rien qu en France Rôles secondaires : production de miel, de cire, de propolis, de pollen et de venin USA : l activité principale des apiculteurs est le transport industriel d abeilles
Importance économique de l abeille en Europe
Petit déjeuner dans un monde sans abeille
I. Généralités sur l abeille 1) Importance de l abeille Seul insecte domestiqué avec le ver à soie Bombyx mori A elle seule, l abeille pollinise 80% des plantes à fleurs 2) Un déclin inquiétant et multifactoriel Cercle vicieux de la relation plante/insecte Baisse de la variété des plantes / baisse des pollinisateurs (en général) L acarien Varroa destructor, un acarien parasite Vecteur de maladie, impose un traitement à suivre rigoureusement
Nymphe d abeille parasitée par un varroa
I. Généralités sur l abeille 1) Importance de l abeille Seul insecte domestiqué avec le ver à soie Bombyx mori A elle seule, l abeille pollinise 80% des plantes à fleurs 2) Un déclin inquiétant et multifactoriel Cercle vicieux de la relation plante/insecte L acarien Varroa destructor, un acarien parasite Maladies, notamment le parasite intestinal Nosema apis Importance des bonnes pratiques apicoles France : invasion du frelon asiatique à patte jaune Vespa velutina
Le frelon asiatique
Le frelon asiatique
I. Généralités sur l abeille 1) Importance de l abeille 2) Un déclin inquiétant et multifactoriel Insecticides dans l environnement En général faibles doses dans l environnement (sub-létale, difficiles à quantifier) Effet subtil sur le comportement (ex : désorientation) Peuvent agir en combinaison entre eux, ou avec d autres facteurs (Varroa) Pas systématiquement responsables des pertes d abeilles, mais souvent impliqués Études scientifiques : contrôle des ruches, suivi du vol des abeilles
Étude du comportement d orientation : abeille avec transpondeur Suivi individuel des vols par un radar harmonique, qui détecte ces antennes
Étude du comportement d orientation : abeille avec RFID (RadioFrequency IDentification) Comptage des entrées/sorties par un petit émetteur radio Bien plus petit qu un transpondeur, mais portée très faible
II. Cycle de vie 1) L essaim est un super-organisme Division du travail Reproduction par les sexués Métabolisme par les asexués, selon âge et besoin : rayons puis butinage Décision et résolution des problèmes à l échelle du groupe Construction collective d alvéoles en cire (couvain, réserves)
II. Cycle de vie 1) L essaim est un super-organisme 2) Division du travail et reproduction Ouvrières : femelles stériles, métabolisme du super-organisme Ovarioles non développées faute de gelée royale (hormones) Une fois adulte, inhibition par la phéromone de reine Mâles : inactifs en dehors de la reproduction ; tués à l automne Reine : ponte des œufs, reproduction/croissance super-organisme
Ouvrière Femelle (reine) Mâle (faux bourdon)
II. Cycle de vie 1) L essaim est un super-organisme 2) Division du travail et reproduction Ouvrières : femelles stériles, métabolisme super-organisme Mâles : inactifs sauf reproduction ; tués à l automne Reine : ponte des œufs, reproduction/croissance super-organisme Le nombre de chromosome X détermine le sexe Œuf non fécondé (X) : mâle Œuf fécondé (XX) : femelle (sauf cas de consanguinité) XX + gelée royale pendant 3 jours : ouvrière XX + gelée royale au-delà de 3 jours (+ agrandissement de la cellule) : reine Type de cellule et gelée royale : décision collective des ouvrières
Cellule de mâle
Cellule de reine Larve Gelée royale
II. Cycle de vie 1) L essaim est un super-organisme 2) Division du travail et reproduction 3) Essaimage En cas de nouvelle reine (ne se produit que dans la nature) S il y en a plusieurs qui naissent, elles s entretuent Accouplement lors du vol nuptial (seul rôle des faux-bourdons) Ancienne reine quitte la ruche avec une partie des abeilles Formation d un essaim, recherche d un nouveau nid (propagation) Perte d ouvrières acceptable pour la ruche, pas pour l apiculteur Essaims sauvages : peuvent être collectés ; sinon, commerce de reines
Daily Times, 2005
Insertion d un nouvelle reine
III. Activités dans la ruche (par ordre chronologique) 1) Soin du couvain Nourrissage (besoin de pollen), gelée royale Chauffage du couvain (34 C) Construction de nouveaux rayons
Production de cire Chauffage à 34 C
L hexagone est la seule forme géométrique qui : -1 évite les espaces inutilisés et permet des parois en commun (économie de cire) -2 pour une surface donnée, minimise le périmètre (et donc économise la cire) Karl von Frisch
III. Activités dans la ruche (par ordre chronologique) 1) Soin du couvain 2) Soins à la reine
Toujours accompagnée d ouvrières Phéromone de reine
III. Activités dans la ruche (par ordre chronologique) 1) Soin du couvain 2) Soins à la reine 3) Réception du nectar et du pollen
Un nid fait de rayons de cire organisés en alvéoles hexagonales Miel Pollen Couvain : œufs, larves, nymphes
Modification anatomique avec l âge/la fonction Différence âge physiologique/chronologique Karl von Frisch
IV. Activités hors de la ruche 1) Transition intérieur/extérieur Retardée par phéromone des plus âgées ; vol de propreté 2) Garde l entrée de la ruche 3) Butinage
IV. Activités hors de la ruche 1) Transition intérieur/extérieur 2) Garde l entrée de la ruche 3) Butinage
Posture de garde
IV. Activités hors de la ruche 1) Transition intérieur/extérieur 2) Garde l entrée de la ruche 3) Butinage Division du travail Récolte d eau Récolte de propolis Récolte de pollen
Récolte d eau Récolte de résine (propolis) Récolte de pollen
Karl von Frisch
IV. Activités hors de la ruche 1) Transition intérieur/extérieur 2) Garde l entrée de la ruche 3) Butinage Division du travail (sensibilité au sucre) Récolte d eau Récolte de propolis Récolte de pollen Récolte du nectar, apprend à reconnaitre les fleurs (constance floral) Vol sur 2~4 km, max 10 km ; 1 à 10 vols par jour ; capacité d orientation Trophallaxie et danse en 8 (danse frétillante ; aussi pour essaimer) Complété par la marquage des fleurs, suivi des expérimentées? Optimisation/auto-organisation (comparaison d info locales)
Le comportement de pillage, et ses conséquences inattendues
Ressources proches de la ruche : danse en cercle et rôle des odeurs (localisation des fleurs proches de la ruche) Karl von Frisch
Principe de la danse en 8
Évaluation des distances : notion de flux optique
Vision des UV : Coadaptation plante/pollinisateur
Sensilles antennaires et microstructure des pétales
V. Le bourdon Bombus terrestris 1) Généralités Petites colonies de quelques centaines d individus Division du travail : les plus gros et les plus robustes sont les butineurs Différences de tailles dues aux différence de nourrissage des larves Les larves sont moins nourries au centre du nid Récoltent du pollen et du nectar pour leurs larves Reine seule à hiverner, les autres meurent
V. Le bourdon Bombus terrestris 1) Généralités Petites colonies de quelques centaines d individus Récoltent du pollen et du nectar pour leurs larves Reine seule à hiverner, les autres meurent Pollinisateur Par rapport à l abeille : plus gros et robustes, trompe plus longue Endommage parfois les fleurs
V. Le bourdon Bombus terrestris 1) Petites colonies Quelques centaines d individus Récoltent du pollen et du nectar pour leurs larves Reine seule à hiverner, les autres meurent Pollinisateur Par rapport à l abeille : plus gros et robustes, trompe plus longue Endommage parfois les fleurs Butine dès 7 C (abeille : 12 C) Pas toujours assez de pollinisateurs pour agriculture Utilité d en rajouter : transhumance apicole, élevage de bourdons
V. Le bourdon Bombus terrestris 2) Élevage du bourdon A été difficile à mettre au point (car normalement annuel) Encore peu divulgué (secret de sociétés) Très utile pour le développement des tomates (entre autres) Colonie sous serre, 2 à 3 mois (avec sirop de sucre car pas de nectar) Moins cher que de vibrer Trace de mandibule indique aux producteurs que la pollinisation est faite Meilleure qualité Se combine bien avec lutte biologique (abandon des pesticides) Problèmes à résoudre Espèce introduite (pas le cas en France), import de maladies La production locale de reines est préférable, mais moins commode Rapport fleur/nb bourdons (car mandibules abiment), ex : tomates-cerises
VI. Le varroa : un acarien parasite 1) Généralités Varroa destructor, acarien suceur d hémolymphe Affaiblit et fragilise les abeilles, présence universelle Transmission de virus (paralysie, déformation des ailes) Reproduction dans le couvain Originaire d Asie (Apis cerana), espèce invasive (espèces locales inadaptées)
Femelle Nymphe d abeille Femelle Mâle
Bouclier dorsal La femelle en vue ventrale
L invasion Fernandez et Coineau, 2002.
Maladies virales Fernandez et Coineau, 2002.
VI. Le varroa : un acarien parasite 1) Généralités 2) Cycle de vie Entrée d une femelle fondatrice avant l operculage Établissement de zones de nourrissage et de défécation Pour la femelle et sa progéniture Chronologie précise du développement et de la ponte Un seul œuf de mâle pondu sur le côté, puis mue nymphale de l abeille Exuvie tombe au fond ; œufs suivants (tous femelles) pondus au fond S accouplent avec le mâle, attiré par phéromone des jeunes femelles Seules les femelles adultes survivront
Fernandez et Coineau, 2002. Cycle (développement plus long des faux-bourdons = plus d œufs!)
VI. Le varroa : un acarien parasite 1) Généralités 2) Cycle de vie 3) Traitement et prophylaxie Automne, quand peu de couvain Destruction du couvain de faux-bourdons Acide formique, oxalique ou lactique, huiles essentielles Acaricides : bien respecter les instructions, risque de résistance Existence de souches d abeilles hygiénistes
Bibliographie