- Des expériences ont confirmé que les reines de bourdons peuvent respirer sous l’eau et survivre plus d’une semaine
- Il a été observé que les reines, qui passent l’hiver en diapause dans le sol, absorbent de l’oxygène et rejettent du dioxyde de carbone même en situation d’inondation
- Les chercheurs présentent des preuves montrant que le métabolisme anaérobie et la respiration sous l’eau fonctionnent simultanément pour permettre cette survie
- Cette découverte est née d’un accident de laboratoire fortuit, puis a été reproduite par des expériences systématiques
- Les résultats élargissent les limites connues de l’adaptation physiologique des insectes terrestres et ouvrent de nouvelles pistes pour la conservation des abeilles en hiver
La stratégie de survie hivernale des bourdons
- On estime que plus de 80 % de toutes les espèces d’abeilles nichent sous terre, ce qui les expose au risque d’inondation
- Leur activité est intense en été, puis à l’automne les ouvrières, les mâles et les vieilles reines meurent, ne laissant survivre que les nouvelles reines
- Pendant l’hiver, les nouvelles reines économisent leur énergie en entrant en diapause dans le sol, avant de former une nouvelle colonie au printemps
- La saturation des sols due à la fonte des neiges ou à la pluie accroît le risque de noyade des reines
- L’écologue Elizabeth Crone, de l’UC Davis, souligne que « les insectes en dormance dans le sol doivent être prêts à être recouverts d’eau »
Une découverte accidentelle au laboratoire
- Sabrina Rondeau, de l’University of Guelph au Canada, étudiait l’impact des résidus de pesticides sur les bourdons
- Lors d’une expérience au réfrigérateur, de la condensation a rempli certains tubes d’eau, submergeant complètement les reines
- Pourtant, après les avoir retirées, les abeilles ont recommencé à bouger, montrant qu’elles ne s’étaient pas noyées
- Par la suite, 17 individus ont été testés à sec et 126 dans diverses conditions d’humidité
- Après une immersion pouvant aller jusqu’à une semaine, environ 90 % ont survécu
- Ces résultats, publiés dans un article en 2024, ont démontré que les reines en diapause peuvent survivre sous l’eau
Le mécanisme de survie sous l’eau
- Les chercheurs ont examiné deux hypothèses : le métabolisme anaérobie et la respiration sous l’eau
- 51 reines ont été maintenues complètement immergées pendant 8 jours, puis leur récupération a été observée
- La concentration d’oxygène dans l’eau était 40 % plus faible que dans le groupe témoin, tandis que du dioxyde de carbone était émis de manière continue
- Cela signifie que les reines absorbaient de l’oxygène et rejetaient du dioxyde de carbone, autrement dit qu’elles respiraient sous l’eau
- Jon Harrison, de l’Arizona State University, estime qu’il s’agit du « premier cas d’un insecte terrestre obtenant de l’oxygène dans l’eau »
Changements métaboliques et récupération
- Selon des travaux antérieurs de Darveau, le taux métabolique des reines en dormance n’est qu’environ 5 % de son niveau normal
- Ce faible taux métabolique réduit les besoins en oxygène et favorise la survie sous l’eau
- Juste après leur sortie de l’eau, les émissions de dioxyde de carbone augmentaient de plus de 10 fois, avant de revenir à la normale au bout de 7 jours
- Cela correspond à une phase de récupération après un métabolisme anaérobie, comparable au souffle court après un effort physique
- 20 reines ont été congelées à différentes étapes pour mesurer la concentration de lactate
- Pendant l’immersion, le niveau de lactate a plus que doublé, sans toutefois atteindre celui d’un métabolisme entièrement anaérobie
- En conclusion, il a été confirmé que la respiration sous l’eau et le métabolisme anaérobie agissent conjointement pour maintenir la survie
Recherches futures et enjeux de conservation
- Les chercheurs prévoient d’examiner plus en détail la possibilité d’une respiration via des bulles d’air (branchie physique)
- Ils veulent vérifier si, comme les coléoptères plongeurs, les reines peuvent conserver une couche d’air sous leurs poils
- Ils comptent aussi retirer cette couche d’air avec un détergent afin d’observer les changements dans les échanges gazeux
- On ignore encore si d’autres espèces d’abeilles possèdent la même capacité
- Harrison note que « cela pourrait être possible chez d’autres espèces, mais nous ne le savons pas encore »
- Pour Crone, à l’UC Davis, ces résultats soulèvent de nouvelles questions sur les conditions nécessaires à la conservation des abeilles en hiver
- Jusqu’ici, l’accent était mis sur les ressources alimentaires du printemps et de l’été, mais l’importance de l’habitat hivernal apparaît désormais clairement
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