Les abeilles mellifères sortent chaque jour de la ruche à la recherche de fleurs contenant du nectar et du pollen. Une fois qu’ils ont fait le plein de ces délices, ils retournent à la ruche pour effectuer un dépôt et informer les autres ouvriers où se trouvent les lieux de recherche de nourriture efficaces. Tout cela repose sur la capacité de l’abeille à traiter les informations de mouvement visuel à grand champ, à naviguer en utilisant les files d’attente environnementales et à rentrer directement chez elle. La recherche montre désormais que certains pesticides courants interfèrent avec le cerveau d’une abeille de telle manière qu’elle peut ne plus être en mesure de se frayer un chemin ou de rentrer chez elle avec succès.
« Nous montrons ici que les insecticides couramment utilisés comme le sulfoxaflor et l’imidaclopride néonicotinoïde peuvent profondément altérer le comportement visuellement guidé des abeilles. Nos résultats sont préoccupants car la capacité des abeilles à répondre de manière appropriée aux informations visuelles est cruciale pour leur vol et leur navigation, et donc pour leur survie », a déclaré l’auteur principal de l’étude, le Dr Rachel H Parkinson, experte au Département de zoologie de l’Institut. Université d’Oxford.
Les insectes présentent un comportement d’orientation inné par lequel ils corrigent la position de leur corps afin de continuer à se déplacer sur une trajectoire rectiligne s’ils ont dévié de leur trajectoire par erreur. Connu sous le nom de réponse optomotrice, ce comportement de stabilisation de position est activé par un mouvement visuel sur tout le champ à gauche et à droite de l’insecte volant ou marchant. La réponse est cruciale pour que les insectes s’adaptent aux perturbations inattendues de leur trajectoire de vol, comme une brise qui les souffle d’un côté, afin qu’ils puissent continuer à se déplacer en ligne droite.
Le Dr Parkinson et ses collègues ont travaillé avec quatre groupes d’abeilles ouvrières sauvages, avec entre 22 et 28 abeilles dans chaque groupe. Ils ont exposé les abeilles à des vidéos de barres verticales se déplaçant de gauche à droite, ou vice versa, sur deux écrans placés devant les abeilles et ont observé leur réaction en marchant. Les variations de vitesse des barres sur les deux écrans « font croire » à l’abeille qu’elle a soudainement dévié de sa trajectoire et qu’elle se tourne d’un côté. Une réponse optomotrice saine demandera au système moteur de l’abeille d’effectuer un ajustement correctif sous la forme d’un virage qui ramènera l’abeille à une ligne droite illusoire à mi-chemin entre le flux optique de droite et de gauche.
Avant de tester la réponse optomotrice chez les abeilles expérimentales, les chercheurs leur ont permis de boire une solution illimitée de saccharose 1,5 molaire pendant cinq jours. Cependant, bien qu’un groupe ait reçu une solution de saccharose pure, les autres groupes ont reçu du saccharose contaminé soit par 50 ppb (parties par milliard) d’imidaclopride (un insecticide néonicotinoïde), soit par 50 ppb de sulfoxaflor, soit par 25 ppb d’imidaclopride et 25 ppb de sulfoxaflor simultanément.
Les insecticides néonicotinoïdes perturbent la détection visuelle des mouvements chez les criquets, ce qui entraîne une altération des comportements de fuite, mais il n’avait pas été démontré auparavant si ces insecticides perturbaient la détection des mouvements à large champ chez les abeilles. Lorsque les chercheurs ont comparé l’efficacité des réponses optomotrices des quatre groupes d’abeilles, ils ont constaté que celles-ci étaient loin d’être aussi efficaces pour effectuer les ajustements attendus si elles avaient ingéré des pesticides.
Toutes les abeilles réagissaient moins efficacement au flux optique simulé lorsque les barres étaient étroites ou se déplaçaient lentement (c’est-à-dire semblaient lointaines) que lorsqu’elles étaient larges ou se déplaçaient rapidement (c’était-à-dire semblaient proches). Mais quelle que soit la largeur et la vitesse des barres, les abeilles qui avaient ingéré des pesticides avaient de mauvais résultats par rapport aux abeilles témoins. Par exemple, ils tournaient rapidement dans une seule direction et ne réagissaient pas aux changements de direction de mouvement des barres, ou ne montraient aucune réaction de virage. L’asymétrie entre les virages à gauche et à droite était au moins 2,4 fois plus grande pour les abeilles exposées aux pesticides que pour les abeilles témoins.
Les mauvaises réponses optomotrices des abeilles mellifères exposées aux pesticides s’accompagnaient d’altérations de l’expression de gènes dans leur cerveau, en particulier des gènes liés à la désintoxication et à la présence de stress. Mais ces changements génétiques étaient relativement faibles et très variables d’une abeille à l’autre, et il est peu probable qu’ils soient la seule explication de la forte altération observée de la réponse optomotrice. L’exposition au sulfoxaflor a entraîné une augmentation légère mais notable du nombre de cellules cérébrales mortes, principalement dans les lobes optiques, importants pour le traitement des informations visuelles.
« Les insecticides néonicotinoïdes et sulfoximines activent les neurones du cerveau des insectes et ne sont pas toujours recyclés assez rapidement pour éviter toute toxicité. Les effets que nous avons observés pourraient être dus à un type de recâblage dans le cerveau : prévenir les dommages neuronaux en réduisant la sensibilité des neurones à ces composés », a déclaré le Dr Parkinson.
« Pour bien comprendre le risque de ces insecticides pour les abeilles, nous devons explorer si les effets que nous avons observés chez les abeilles qui marchent se produisent également chez les abeilles en vol libre. La principale préoccupation est que, si les abeilles sont incapables de surmonter une déficience pendant leur vol, cela pourrait avoir de profonds effets négatifs sur leur capacité à butiner, à naviguer et à polliniser les fleurs sauvages et les cultures.
« Les résultats s’ajoutent à ce que l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture et l’Organisation mondiale de la santé ont identifié comme « un ensemble de preuves en croissance rapide (qui) suggèrent fortement que les niveaux existants de contamination environnementale (par les pesticides néonicotinoïdes) sont provoquant des effets néfastes à grande échelle sur les abeilles et d’autres insectes utiles.
La recherche est publiée dans la revue Frontières de la science des insectes.
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Par Alison Bosman, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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