Source: The Conversation – France in French (2) – By Kenya Fernandes, Research Fellow, Faculty of Science, University of Sydney
L’ESSENTIEL
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En Australie, des chercheurs ont analysé 24 colonies d’abeilles mellifères pour comprendre comment une ruche tient les microbes nuisibles en respect.
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Miel, propolis et pollen fermenté mobilisent chacun une chimie antimicrobienne différente, répartie selon les zones de la ruche.
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L’emplacement du rucher, et donc sans doute la flore alentour, est ce qui détermine le plus la puissance de ces défenses chimiques.
Ouvrez une ruche d’abeilles mellifères par un chaud après-midi : la première chose que vous remarquerez, c’est le mouvement. Des milliers d’abeilles s’affairent sur les cadres, s’occupent du couvain, transforment le nectar et le pollen, bâtissent la cire et entretiennent la colonie. Un bourdonnement d’activité incessant et l’odeur du miel emplissent l’air.
Mais cet environnement grouillant abrite aussi quelque chose de bien plus petit : une vaste communauté de bactéries et de champignons. Certains sont inoffensifs. D’autres sont indispensables. D’autres encore peuvent provoquer de graves maladies.
Pour les abeilles mellifères, vivre ensemble en si grand nombre pose un problème évident. Une infection qui pénètre dans une colonie dispose de dizaines de milliers d’hôtes potentiels. Pourtant, les colonies en bonne santé parviennent remarquablement bien à tenir en respect les microbes nuisibles. Comment s’y prennent-elles ?
Nos nouveaux travaux, publiés dans la revue ISME Communications, suggèrent qu’une partie de la réponse tient à la façon dont la ruche est organisée.
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Cartographier les défenses de la ruche
Pour comprendre comment une colonie maîtrise les microbes, il faut d’abord considérer la ruche dans son ensemble.
La ruche n’est pas un lieu unique. Des milliers d’alvéoles hexagonales en cire sont serrées dans des rayons et servent à la fois de nurseries, de garde-manger et de réserves.
Au centre se trouve le couvain, dont s’occupent les abeilles nourrices. Au-delà se situent les réserves de nourriture et, en bordure, l’entrée, où vont et viennent les butineuses. Les abeilles aménagent ces espaces avec des matériaux qu’elles récoltent et qu’elles produisent.
Les résines végétales sont transformées en propolis, une glu antimicrobienne qui sert à colmater les fissures et à tapisser certaines parties de la ruche. Le nectar devient du miel, et le pollen est fermenté en « pain d’abeille ».
Chacun de ces matériaux avait déjà été étudié, mais nous voulions savoir s’ils fonctionnaient ensemble, comme les éléments d’un système de défense coordonné.
Nous avons donc échantillonné 24 colonies provenant de cinq ruchers de Nouvelle-Galles du Sud (État du sud-est de l’Australie, NdT), en prélevant du miel, de la propolis, du pollen, de la cire, ainsi que des abeilles nourrices et des butineuses.
Nous avons utilisé le séquençage de l’ADN pour cartographier les communautés de bactéries et de champignons, testé la capacité des matériaux de la ruche à inhiber les micro-organismes, et employé la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (une technique qui établit l’« empreinte » chimique d’un échantillon) pour analyser leur composition.
Cela nous a permis d’envisager la ruche comme un seul et même système interconnecté.
Une ruche aménagée pour combattre les maladies
Ce que nous avons découvert est frappant.
Une ruche en bonne santé n’est pas une ruche stérile. Beaucoup des micro-organismes qui vivent dans une colonie et autour d’elle sont inoffensifs ou bénéfiques : les éliminer tous ne serait donc ni possible ni souhaitable.
La colonie déploie plutôt différents types de défense selon les endroits : une protection sélective autour du couvain, vulnérable, et une activité antimicrobienne plus large dans les zones les plus exposées de la ruche.
Les différents matériaux reposent aussi sur des chimies antimicrobiennes différentes. Le miel, par exemple, s’appuie largement sur le peroxyde d’hydrogène (l’eau oxygénée, NdT), la même molécule que dans un flacon d’antiseptique.
La propolis mise sur les flavonoïdes, la famille de composés végétaux qui donnent au vin rouge et au thé vert leur pouvoir antioxydant.
Les défenses du pollen ressemblent davantage à celles d’un aliment fermenté, riche en acides à chaîne courte produits par la fermentation.
Plutôt que de s’en remettre à un désinfectant unique et polyvalent, la colonie combine plusieurs types d’activité antimicrobienne dans les différentes parties de la ruche. En somme, la ruche dispose d’un plan chimique de ses espaces pour se défendre contre les maladies.
Le paysage, rouage du système de défense
La découverte la plus importante est peut-être apparue lorsque nous avons regardé au-delà de la ruche.
Le meilleur facteur prédictif de la puissance chimique des matériaux de la ruche n’était ni l’historique des maladies ni l’état de santé de la colonie. C’était le rucher dont provenait la ruche.
Cela renvoie au paysage environnant. Les abeilles ne butinent généralement qu’à quelques kilomètres de leur ruche : les plantes locales déterminent donc non seulement ce qu’elles mangent, mais aussi les matières premières disponibles pour leurs défenses chimiques.
Une colonie entourée d’une flore variée pourrait ainsi disposer d’une palette chimique plus large qu’une colonie qui butine dans un paysage appauvri, dominé par une seule culture.
Autrement dit, une grande partie des défenses chimiques d’une colonie est fabriquée à partir de ce qui pousse devant sa porte.
Une vision élargie de la santé des abeilles
Nous envisageons souvent les menaces qui pèsent sur la santé des abeilles en termes directs : l’acarien parasite varroa, les pesticides et les agents pathogènes.
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Mais nos résultats suggèrent que la complexité écologique du paysage qui entoure une ruche pourrait aussi influer sur sa capacité à faire face aux maladies.
À mesure que la végétation indigène est défrichée et que les ressources florales perdent en diversité, les abeilles n’ont plus accès à une aussi large gamme de plantes et aux ressources qu’elles fournissent. Préserver un habitat diversifié autour des colonies d’abeilles pourrait donc contribuer de façon importante à leur bonne santé.
Et cette idée pourrait s’étendre au-delà des abeilles mellifères. Les fourmis, les termites et les abeilles sans dard utilisent elles aussi des composés antimicrobiens pour protéger leurs colonies, souvent à partir de matériaux récoltés dans leur environnement. Pour ces animaux, le paysage pourrait fournir davantage que de la nourriture et un abri. Il pourrait leur offrir une partie de leur armoire à pharmacie.
Kenya Fernandes reçoit des financements du New South Wales Bushfire Industry Recovery Package Sector Development Grant (programme d’aide de Nouvelle-Galles du Sud aux filières touchées par les feux de brousse) et de l’Australian Research Council (agence australienne de financement de la recherche).
– ref. Comment les abeilles transforment leur ruche en « système immunitaire » vivant contre les maladies – https://theconversation.com/comment-les-abeilles-transforment-leur-ruche-en-systeme-immunitaire-vivant-contre-les-maladies-295521