Pourquoi les abeilles piquent-elles ?
par R. Prasad
La défense d'une société exige souvent que certains membres spécialisés se coordonnent pour repousser une menace au péril de leur vie. C'est particulièrement vrai pour les abeilles domestiques qui défendent la ruche et peuvent sacrifier leur vie en cas de piqûre. Au cœur de cette réponse défensive coopérative se trouve la phéromone d'alarme de piqûre, dont le composant principal est l'acétate d'isoamyle (IAA).
Le niveau de sérotonine et de dopamine
Les chercheurs ont réussi à démêler le mécanisme neuro-moléculaire de défense des abeilles lorsqu'elles sont exposées à la phéromone d'alarme de piqûre qu'elles libèrent face à une menace.
L'équipe de chercheurs dirigée par le professeur Martin Giurfa, de l'Université de Toulouse (France), a découvert que l'odeur de l'acétate d'isoamyle, le principal composant de la phéromone d'alarme, augmente le niveau de sérotonine et de dopamine dans leur cerveau, ce qui, à son tour, accroît le comportement de piqûre des abeilles et repousse ainsi une menace. En soi, la phéromone d'alarme ne se comporte pas comme un stimulus, mais augmente la probabilité que les abeilles qui gardent la ruche repoussent une menace en piquant.
Des abeilles collectées dans quatre ruches qui participaient à la défense de la colonie ont été utilisées dans l'étude. Lorsqu'elles ont été exposées à de l'acétate d'isoamyle en laboratoire, les abeilles de garde recueillies dans deux colonies ont montré une plus grande propension à piquer que les abeilles des deux autres colonies.
Alors que le niveau de dopamine n'a pas montré de différence significative entre les régions du cerveau des abeilles des quatre colonies, le niveau de sérotonine était significativement élevé dans le cerveau central (où le traitement olfactif a lieu) chez les abeilles qui présentaient une plus grande propension à piquer. C'était la première indication du rôle de la sérotonine dans le comportement défensif.
Le lien entre la sérotonine et la réactivité à la menace a été vérifié chez des abeilles individuelles qui présentaient un comportement défensif et passif en mesurant la quantité de sérotonine et de dopamine dans le cerveau. La sérotonine et la dopamine étaient toutes deux significativement élevées dans le cerveau central après l'exposition à l'acétate d'isoamyle. Le niveau de sérotonine était plus élevé même dans les lobes optiques et la zone sous-oesophagienne des abeilles qui présentaient un plus grand comportement défensif.
Lien avec l'agression
"Cette étude a permis d'établir un lien entre un taux de sérotonine plus élevé après une exposition à l'acétate d'isoamyle et le comportement de piqûre", explique le Dr Souvik Mandal, titulaire d'un doctorat de l'Indian Institute of Science (IISc) de Bengaluru. Il était un chercheur invité à l'Université de Toulouse pour réaliser des expériences comportementales sur les abeilles et l'un des auteurs d'un article publié dans Proceedings of the Royal Society B .
"Nous avons confirmé le comportement de piqûre des abeilles en introduisant topiquement dans le thorax différentes concentrations de sérotonine et de dopamine. Par rapport aux témoins, le comportement agressif était considérablement accru lorsque la plus forte concentration de sérotonine et de dopamine était appliquée par voie topique", explique le Dr Mandal.
Les chercheurs ont introduit des antidotes à la sérotonine et à la dopamine pour reconfirmer leur rôle dans le comportement de piqûre. "Le comportement agressif a diminué de manière significative lorsque nous avons introduit les antidotes", explique-t-il.
Cela a permis de confirmer que la variation de la teneur en sérotonine ou en dopamine affecte directement le comportement de piqûre des abeilles.
Les abeilles étaient plus susceptibles de piquer en raison d'une augmentation de la sérotonine dans le cerveau central et, dans une "moindre mesure", de la dopamine.
Voir aussi:
► Introduction à la génétique des abeilles
Source (voir article d'origine en annexe):
Nouvian M, Mandal S, Jamme C, Claudianos C, d’Ettorre P, Reinhard J, Barron AB, Giurfa M. 2018 Cooperative defence operates by social modulation of biogenic amine levels in the honey bee brain. Proc. R. Soc. B 285: 20172653. http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2017.2653
| Auteur: | Martin Giurfa et al. |