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Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur le sexe chez les abeilles…

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Abstract

Liebefeld Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur le sexe chez les abeilles… Les abeilles et leurs manies amoureuses Parmi les animaux et en particulier chez les insectes, les abeilles ont déve-loppé un mode de reproduction très particulier. Chez la plupart des insectes qui forment des sociétés, les reines quittent le nid et fondent une nouvelle colonie en élevant toute seule la première génération d'ouvrières. Chez l'abeille domestique et quelques fourmis, la reine quitte le nid avec un grand nombre d'ouvrières pour former une nouvelle colonie. Dans l'ancien nid, de nouvelles reines sont élevées, mais une seule survivra pour prendre la relève. Il faut toutefois que cette dernière sorte de la ruche pour trouver un mâle avec qui s'accoupler au cours du vol nuptial avant de pouvoir engendrer une descendance de mâles et de femelles. Le vol nuptial se déroule à des endroits particuliers dans le paysage appe-lés aires d'agrégation (« congregation areas » en anglais, Drohnensammelplatz en allemand). Les faux bourdons et les reines, c'est-à-dire les individus sexués de la colonie, reconnaissent ces endroits sans les avoir préala-blement appris. Dès leur premier vol, ils savent où aller pour retrou-ver le sexe opposé et s'accoupler. Comment ils déterminent où se rencontrer reste un mystère et nous ne pouvons que suggérer les pro-priétés d'un tel lieu de rassemble-ment. Radars et phéromones à la rescousse Il est possible de suivre les faux bourdons et les reines dans leur vol avec des radars afin de locali-ser ces aires de congrégation. Une autre technique consiste à déplacer dans le paysage, à une hauteur de quelques dizaines de mètres, une reine ou un extrait de reine qui va attirer les faux bourdons. Ceci se fait grâce à une cage ou à un leurre attaché à un ballon météorolo-Les scientifiques cherchent une aire de congrégation avec un piège à faux bourdon attaché sous un ballon météorologique.
REVUE SUISSE D’APICULTURE - No 9 / 2013 25
Liebefeld
Tout ce que vous avez toujours voulu savoir
sur le sexe chez les abeilles…
Les abeilles et leurs manies amoureuses
Parmi les animaux et en particulier chez les insectes, les abeilles ont déve-
loppé un mode de reproduction très particulier. Chez la plupart des insectes
qui forment des sociétés, les reines quittent le nid et fondent une nouvelle
colonie en élevant toute seule la première génération d’ouvrières. Chez
l’abeille domestique et quelques fourmis, la reine quitte le nid avec un grand
nombre d’ouvrières pour former une nouvelle colonie. Dans l’ancien nid, de
nouvelles reines sont élevées, mais une seule survivra pour prendre la relève.
Il faut toutefois que cette dernière sorte de la ruche pour trouver un mâle
avec qui s’accoupler au cours du vol nuptial avant de pouvoir engendrer une
descendance de mâles et de femelles.
Le vol nuptial se déroule à des endroits particuliers dans le paysage appe-
lés aires d’agrégation (« congregation areas » en anglais, Drohnensammelplatz
en allemand). Les faux bourdons et
les reines, c’est-à-dire les individus
sexués de la colonie, reconnaissent
ces endroits sans les avoir préala-
blement appris. Dès leur premier
vol, ils savent où aller pour retrou-
ver le sexe opposé et s’accoupler.
Comment ils déterminent où se
rencontrer reste un mystère et nous
ne pouvons que suggérer les pro-
priétés d’un tel lieu de rassemble-
ment.
Radars et phéromones
à la rescousse
Il est possible de suivre les faux
bourdons et les reines dans leur
vol avec des radars afin de locali-
ser ces aires de congrégation. Une
autre technique consiste à déplacer
dans le paysage, à une hauteur de
quelques dizaines de mètres, une
reine ou un extrait de reine qui va
attirer les faux bourdons. Ceci se
fait grâce à une cage ou à un leurre
attaché à un ballon météorolo-
Les scientifiques cherchent une aire de
congrégation avec un piège à faux bourdon
attaché sous un ballon météorologique.
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gique. En remontant jusqu’à la source des phéromones, les faux bourdons
volant dans l’aire d’agrégation convergent pour former une « comète » caracté-
ristique comme ils le feraient derrière une reine en vol. Lorsque celle-ci quitte
l’aire d’agrégation, la comète se dissout, indiquant ainsi le périmètre de l’aire.
Les informations glanées avec ces deux méthodes nous permettent de sug-
gérer que les aires d’agrégation sont localisées près de repères géographiques
bien visibles depuis le ciel. Ainsi dans une plaine dénudée, par exemple, il
pourra y avoir une agrégation près d’un bâtiment isolé. Au contraire dans une
zone forestière, l’aire sera située dans une clairière. Il est toutefois difficile de
généraliser ces exemples car les paramètres utilisés par les sexués pour s’orien-
ter ne sont pas connus. Il est aussi possible que ces derniers s’orientent grâce
à la forme de l’horizon, par exemple lorsque celle-ci montre une dépression.
Certains auteurs suggèrent que les turbulences de l’air ou sa température sont
responsables de l’agrégation en un lieu précis ou que ces agrégations se for-
ment à l’intersection entre les couloirs aériens utilisés par les sexués.
Que se passe-t-il dans une aire d’agrégation ?
Lorsqu’une reine arrive dans une aire, elle est poursuivie par les faux bour-
dons qui cherchent à s’accoupler. En remontant jusqu’à la source des phéro-
mones, ceux-ci forment la « comète » caractéristique, à la pointe de laquelle
les mâles ont une grande chance de copuler avec la reine. Ils font ainsi preuve
Un mât de plusieurs mètres au bout duquel sont placés une reine ou des phéromones, attire les
faux bourdons.
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de dextérité aérienne en gardant la position la plus avantageuse pour saisir la
reine en vol. Pour permettre l’acte copulatoire, la reine ouvre sa cavité géni-
tale. Le mâle agrippé à sa partenaire y insère alors son endophallus et bascule
en arrière avant de tomber au sol et mourir, sa mission remplie. La reine conti-
nue ensuite à voler pour recommencer ce « manège » avec un autre partenaire.
Propriétés des aires d’agrégation
L’endroit où les aires se forment est constant d’une année à l’autre. Le maxi-
mum enregistré est de 197 ans, en Angleterre. Les vols nuptiaux sont observés
l’après-midi entre 13h et 17h, mais les heures varient et se décalent suivant
la saison. Les faux bourdons sortent environ une heure avant les reines, à la
recherche de leur unique partenaire.
Les aires d’agrégation se forment généralement entre 10 et 50 mètres en-
dessus du sol. Leur hauteur est influencée par la température de l’air et par
la vitesse du vent. C’est aussi le cas pour leur taille au sol qui peut varier de
quelques dizaines à plusieurs cen-
taines de mètres de diamètre sui-
vant les saisons. Par conséquent,
on pourra trouver des aires d’agré-
gation assez rapprochées sur une
surface de quelques kilomètres de
côté ou bien une grande surface
sur la totalité de laquelle on trou-
vera des faux bourdons. Lorsqu’il
y a plusieurs aires d’agrégation,
celles-ci sont reliées par des cou-
loirs aériens parcourus par les
sexués depuis leur ruche jusqu’au
lieu de copulation. Ceux-ci suivent
des repères géographiques tels
que routes, lignes électriques,
lisières de forêt et ne semblent pas
traverser de terrains nus.
Les aires d’agrégation sont for-
mées par temps clair, lorsque peu
de nuages couvrent le ciel. Il faut
une température supérieure à 17
degrés et un vent modéré (infé-
rieur à 5 m/s).
Les faux bourdons et les reines
commencent leurs vols nuptiaux
environ une semaine après leur
naissance. Le nombre d’indivi-L’aire d’agrégat ion est trouvée, les faux bourdons
s’accumulent à l’intérieur du piège.
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dus fréquentant ces aires peut atteindre 10’000. Les sexués peuvent voler
jusqu’à un maximum d’environ 7 à 8 km pour rejoindre une telle aire mais
choisissent généralement celles situées à moins d’un kilomètre. Les faux bour-
dons montrent aussi une préférence pour une des aires situées à proximité,
qu’ils fréquentent plus souvent. Ils volent en moyenne 22 minutes par sortie
et peuvent sortir entre 3 et 5 fois par jour. Entre ces sorties, il est fréquent que
les faux bourdons entrent dans une colonie dont ils ne sont pas originaires et
y soient tolérés. Les reines volent pendant la même durée de temps mais ne
sortent qu’une - et plus rarement quelques - fois. Le nombre de mâles avec
lesquels elle copule varie en fonction de la race et l’espèce d’abeille. Il oscille
d’une dizaine, chez les abeilles européennes, à près de 30 partenaires chez les
abeilles asiatiques géantes.
Avantages des aires d’agrégation
Le rassemblement de milliers de faux bourdons dans un volume restreint
diminue la probabilité de copulations consanguines qui sont très préjudiciables
chez l’abeille à miel. En effet, les faux bourdons et les reines de nombreuses
colonies (de 20 à plus de 200) fréquentent une même aire, garantissant ainsi
un mélange de matériel génétique. L’effet de groupe réduit également la pro-
babilité de prédation des sexués. Finalement, ce système de reproduction
assure à l’unique reine de la colonie une copulation certaine puisqu’elle peut
trouver en un même endroit au même moment de nombreux partenaires.
Et chez les abeilles asiatiques ?
En Asie, différentes espèces d’abeilles à miel peuvent vivre au même endroit
et les reines de toutes espèces semblent utiliser la même phéromone pour
attirer les mâles. Pour éviter les copulations entre espèces, qui sont préju-
diciables à l’espèce puisqu’elles n’engendrent pas de descendance viable, il
y a séparation des aires d’agrégation dans le temps et l’espace. Les espèces
asiatiques forment donc leur agrégation autour d’arbres et non dans l’air libre
comme l’abeille domestique européenne. Ainsi, une espèce utilise de grands
arbres qui dépassent de la canopée, une autre des arbres en lisière de forêt
uniquement et une troisième des arbres dans la forêt comme point de rallie-
ment. Ces différentes espèces voleront aussi à des heures différentes de la
journée pour éviter les mauvaises rencontres.
Comment trouver une aire d’agrégation ?
Il n’est pas nécessaire, pour l’apiculteur de trouver les aires d’agrégation
puisque les individus sexués les trouvent d’eux-mêmes, quel que soit l’endroit
où l’on place les ruches. Il est toutefois fascinant de pouvoir observer une
comète de faux bourdons poursuivant une reine et de s’imaginer que l’accou-
plement ne représente que le début du règne de la reine sur sa société.
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Avoir accès à un radar est rare, il faut donc utiliser des méthodes moins
sophistiquées pour localiser ces aires d’agrégation. Une possibilité est d’utiliser
une reine encagée ou un extrait contenant ses phéromones attachés sous un
ballon comme décrit plus haut. Il est parfois aussi possible pour l’oreille entraî-
née de reconnaître au son les faux bourdons qui volent assez près du sol. Pour
s’assurer de leur présence, on peut alors lancer en l’air une petite pierre de la
taille approximative d’une reine. Comme les faux bourdons utilisent aussi la
vue pour détecter la silhouette des reines qui se détache sur le ciel, ceux-ci
vont fondre sur la pierre avant de se rendre compte de la supercherie et de
continuer leur vol à la recherche d’une partenaire réelle.
Hasard et diversité
Si les espèces sociales comme les abeilles utilisent un mode d’accouple-
ment aussi compliqué et risqué, étant donné la présence de prédateurs, c’est
qu’il permet d’augmenter les chances d’assembler de nouvelles combinaisons
génétiques, qui pourront peut-être leur conférer une meilleure adaptation à
leur environnement. Ces insectes nous montrent ainsi que l’avenir se forme à
partir du hasard et de la diversité, diversité que nous devons à tout prix main-
tenir sur notre planète.
Dietemann V., Gauthier L.
Centre de recherches apicoles, Agroscope Liebefeld-Posieux, Berne.
Récolte des faux bourdons une fois le piège ramené au sol.
... Plus le rapport C/N est élevé (supérieur à 12), plus l'activité biologique est réduite et la minéralisation rencontre des difficultés (acidité excessive, sol insuffisamment oxygéné…) Si le rapport C/N est inférieur à 10, le sol est classiquement présenté comme "travaillant beaucoup". Toute action qui va favoriser le stockage du carbone (cultures à fortes restitutions comme le maïs grain, mise en prairie permanente, apport de composts stables type "déchets verts" riches en carbone, baisse de la fréquence des passages d'outils…) va impacter favorablement ce niveau de stockage du C et du N (Decoopman et al., 2013). ...
... En plus du travail de sol et des autres activités culturales, plusieurs autres facteurs expliqueraient ces variations des rapports C/N tels que la taille des particules et le pH. Ce rapport est d'autant plus élevé que la texture est fine et que le sol est acide(Nacro, 1997 ;Pallo et al., 2009et Decoopman et al., 2013.L'humidité du sol est plus ou moins élevée en forêt naturelle et dans les jachères. Ceci serait influencé par le couvert végétal ; les plantations et les champs cultivés étant beaucoup plus exposés au rayonnement solaire. ...
Experiment Findings
Full-text available
Soil organic carbon (SOC) is a determinant of soil functions both agroecologically and environmentally. Forest soils contain higher amounts but are also sensitive to anthropogenic disturbances including changes in land use. Clearing for agriculture and harvesting fuelwood are forms of the current threats to the forests of the Congo Basin and particularly to the forests of the Kahuzi-Biega National Park (KBNP). This work aims to document the variation of soil carbon stocks in different types of land use identified in Tshivanga / PNKB. To do this, soil samples were collected from four types of land use, including natural forests (secondary-primary transition forests and secondary forests), fallows, forest plantations and cultivated fields; on which the laboratory analyzes were applied finally to determine the fluctuations of the COS and the few physicochemical parameters according to the land use and the relation existing between the COS and these physicochemical parameters. The results obtained show moderately higher SOC values (≈102tC / ha) in the natural environment but with slightly insignificant variations compared to anthropogenic environments (≈75tC / ha). The physico-chemical parameters of the soils (texture, total nitrogen, C / N, pH and humidity) also vary according to the types of land use. These variations are all the more marked as the environments are more anthropised. However, only soil moisture and C / N ratios exhibited a strong and positive linear correlation with SOC among all measured physico-chemical parameters. Key words: Soil organic carbon, carbon stock, land use type, land clearing, forest.
... Plus le rapport C/N est élevé (supérieur à 12), plus l'activité biologique est réduite et la minéralisation rencontre des difficultés (acidité excessive, sol insuffisamment oxygéné…) Si le rapport C/N est inférieur à 10, le sol est classiquement présenté comme "travaillant beaucoup". Toute action qui va favoriser le stockage du carbone (cultures à fortes restitutions comme le maïs grain, mise en prairie permanente, apport de composts stables type "déchets verts" riches en carbone, baisse de la fréquence des passages d'outils…) va impacter favorablement ce niveau de stockage du C et du N (Decoopman et al., 2013). ...
... En plus du travail de sol et des autres activités culturales, plusieurs autres facteurs expliqueraient ces variations des rapports C/N tels que la taille des particules et le pH. Ce rapport est d'autant plus élevé que la texture est fine et que le sol est acide(Nacro, 1997 ;Pallo et al., 2009et Decoopman et al., 2013.L'humidité du sol est plus ou moins élevée en forêt naturelle et dans les jachères. Ceci serait influencé par le couvert végétal ; les plantations et les champs cultivés étant beaucoup plus exposés au rayonnement solaire. ...
... Several other factors would explain these variations in C/N ratios such as particle size and pH. This ratio is higher the finer the texture and the more acidic the soil (Decoopman et al., 2013). The soil reaction (pH) varies from 5.06±1.10-6.98±1.63 ...
... Soils of Detarium microcarpum savannah agrosystems have a low biological activity (C/N greater than 12) and therefore a slow rate of OM decomposition, whereas for Detarium microcarpum, Haematostaphis barterii, Prosopis africana savannah agrosystems, this rate is higher with normal values (C/N between 8 and 12). Several other factors would explain these variations in C/N ratios such as particle size and pH (Decoopman et al., 2013). Soil organic matter content in the savannah agrosystems studied decreased with depth of sampling. ...
Article
Full-text available
Article Info The aim of this study was to quantify the current soil organic carbon stock under different types of savannah agrosystems in the Sudano-Sahelian zone of Cameroon in the context of greenhouse gas emissions and land degradation. It is so crucial for combating climate change and improving ecological restoration. Random field sampling was carried out on 0-10, 10-20 and 20-30 cm depth, then were collected in four types of savannah agrosystems. Soil bulk density, pH, moisture content, CEC, exchangeable bases, particle size distribution and soil organic carbon were determined using standard laboratory procedures and calculations. The results of the study did not reveal a significant difference in soil organic carbon stock between different types of savannah agrosystems (P>0.05). Soils of Tamarindus indica savannah agrosystems in recorded higher values SCOS (36.03 ± 3.31 tC/ha), Prosopis africana (33.40 ± 3.27 tC/ha), Haematostaphis barterii (31.83 ± 3.21 tC/ha) and Detarium microcarpum (31.19 ± 3.19 tC/ha) savannah agrosystems. Similarly, SCOS decreased with soil depth in all types of savannah agrosystems. Results showed a positive and significant (P<0.05) correlation between soil organic carbon stock with basal area, biovolume, bulk density, moisture content, C/N ratio, Ca 2+ , Mg 2+ , OM; negative and significant (P<0.05) with Soil pH, Total Nitrogen, Na + but negative and non-significant (P>0.05) with Density, K + , CEC, Sand %, Silt %, Clay %, Silt + Clay %. The results show the potential contribution of savannah agrosystems to improve soil organic carbon sequestration and environmental protection.
... Several other factors would explain these variations in C/N ratios such as particle size and pH. This ratio is higher the finer the texture and the more acidic the soil (Decoopman et al., 2013). The soil reaction (pH) varies from 5.06±1.10-6.98±1.63 ...
Article
Full-text available
The aim of this study was to quantify the current soil organic carbon stock under different age ranges of cashew agroecosystems in the Sudano-Sahelian zone of Cameroon in the context of greenhouse gas emissions and land degradation. It is so crucial for combating climate change and improving ecological restoration. Random field sampling was carried out on 0-10, 10-20 and 20-30 cm depths were collected in three age groups (0-10; 10-20; over 20 years old) of Cashew agroecosystems. Soil bulk density, Soil reaction (pH), moisture content, total nitrogen, C/N ratio, particle size distribution and soil organic carbon were determined using standard laboratory procedures and calculations. The results of the study did not reveal a significant difference in soil organic carbon stock across the different age groups of the cashew agroecosystems (P>0.05). The highest values of soil organic carbon stocks were observed in the 0-10 cm depth. Soils under plots with over 20 cashew agroecosystems in Bénoué subdivisions recorded higher SOCS values (36.30±2.92 tC/ha). Similarly, the SOCS decreased with soil depth in all three age groups of Cashew agroecosystems. The mean SOC concentrations (%) ranged from 0.20±0.02-0.41±0.10%. Soil organic carbon stock ranged from 16.45±0.73-37.04±2.32 tC/ha depending on depth between the three age ranges of Cashew agroecosystems studied in the four subdivisions. The Cashew agroecosystems soils with high C stock are those with sandy loamy texture (25.79±2.29 tC/ha). Results showed a positive and significant (P<0.05) correlation between soil organic C stock with bulk density, moisture content, C/N ratio, SOC; negative and significant (P<0.05) with Soil reaction (pH), Total Nitrogen, but negative and non-significant (P>0.05) with % Sand, % Silt, % Clay, % Silt + Clay. The results show the potential contribution of Cashew agroecosystems to improve soil organic carbon sequestration and environmental protection. This information will be necessary for developing appropriate technological and political solutions to increase agricultural sustainability and combat environmental degradation in the Sudano-Sahelian zone of Cameroon.
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