Au sein d’une ruche, on observe une division très précise des tâches. Les abeilles plus jeunes, les nourrices, s’occupent des larves, d’autres gardent l’entrée de la ruche, tandis que les abeilles les plus expérimentées sont butineuses. Ces dernières partent chercher du nectar et du pollen qu’elles ramènent au reste de leur congénères. Elles se retrouvent donc en première ligne de l’exposition aux pesticides.
Pour ne pas transmettre ces substances au reste de la colonie, les butineuses jouent le rôle de premier filtre, en réduisant la teneur en pesticides de la nourriture qu’elles ramènent. Mais il arrive que ce mécanisme atteigne un niveau de saturation et que la reine soit exposée via l’alimentation. Des écotoxicologues de l’Université de Californie Davis (Etats-Unis), en collaboration avec le Lawrence Livermore National Laboratory et l'Agricultural Research Service, ont montré que dans ce cas, la reine dispose de son propre mécanisme de défense, le "transfert ou délestage maternel", qui lui permet de décharger la substance toxique à ses œufs.
Un filtrage alimentaire encore mal compris
Réalisée sur des nano-colonies (colonies contenant une reine et 60 ouvrières), ces expériences ont pris comme modèle d’étude le parathion méthyl, un insecticide à large spectre de la famille des organophosphorés, interdit en Europe depuis 2002 et aux Etats-Unis depuis 2013. "A l’aide d’études de toxicité, nous avons choisi une dose réaliste, susceptible d'être présente dans les champs sans pour autant tuer les abeilles", rapporte à Sciences et Avenir Angela Encerrado-Manriquez, première auteure de l’article publié à ce sujet dans Current Biology.
Angela et son équipe ont constaté qu'une fois le nectar entreposé dans les alvéoles, sa concentration en pesticide avait chuté de 95 % par rapport à celle présente dans le nectar initial. "Ce mécanisme de filtrage alimentaire, qui permet de "nettoyer" le miel, reste mal compris. Nous ignorons si la substance diffuse d'un tissu vers l'hémolymphe (analogue du sang chez les arthropodes, ndlr) ou si un autre mécanisme permet de la piéger", s’interroge la chercheuse. "Chez d'autres insectes, on a déjà observé la séquestration de toxines de l'hémolymphe vers le tube digestif. Notre hypothèse est donc que les ouvrières pourraient piéger la substance dans leur intestin et, lorsqu'elles quittent la ruche pour voler, l'évacuer avec leurs déjections".
Un poison qui s'accumule dans les ovaires
Néanmoins, au bout de dix jours d’exposition, l’efficacité de filtrage des ouvrières tombait à 86%. Autrement dit, le miel stocké dans les alvéoles était moins « propre » qu’auparavant et donc plus susceptible de contaminer le reste de la colonie.
Les écotoxicologues ont ainsi observé que les reines maintenaient un taux de parathion méthyl nettement inférieur à celui des ouvrières mais, avec le temps, elles finissaient par accumuler la substance. Plus précisément, le pesticide se localisait dans leurs ovaires et les reines le transféraient aux œufs en développement. Un mécanisme de protection inédit chez les insectes. "La concentration plus élevée observée dans les œufs suggère que, sans intentionnalité de leur part, elles expulsent la substance de leur organisme, sacrifiant en quelque sorte la génération suivante", bien que la viabilité des œufs et des larves n’ait pas été précisément quantifiée dans cette étude.
Sacrifier les oeufs pour sauver la reine
La reine est le seul individu de la ruche capable de pondre les œufs qui donneront naissance aux ouvrières et elle peut en pondre jusqu’à 2000 par jour. Selon les chercheurs, ces résultats suggèrent que privilégier la survie de la reine, quitte à sacrifier certains œufs, pourrait constituer un avantage évolutif pour les abeilles sociales, garantissant la survie de la colonie à long terme.
Pour l’heure, le fonctionnement biologique de ce délestage n’est pas encore totalement élucidé, mais les recherches devraient se poursuivre sur le sujet. "Il est crucial de comprendre comment les pesticides affectent à la fois la reine et sa descendance. En effet, l'accumulation de pesticides dans les œufs constitue un effet potentiellement grave, indétectable lors des études classiques de toxicité sur les adultes", analyse Angela Encerrado-Manriquez.
L’équipe de l’Université de Californie souhaite également étudier ce phénomène sur d’autres substances chimiques. L’apiculture fait en effet face à une importante mortalité due à l’augmentation de prédateurs comme les frelons, à la circulation de pathogènes virulents, à la disparition des haies et aux pesticides comme les néonicotinoïdes.