La tolérance à la chaleur chez les abeilles est un enjeu crucial pour leur survie et leur rôle de pollinisateurs dans des écosystèmes agricoles et naturels. À mesure que le climat mondial se réchauffe, comprendre les facteurs qui influencent cette tolérance devient essentiel. D’une part pour préserver ces espèces et par extension, d’autre part la sécurité alimentaire humaine. Une étude récente dirigée par des entomologistes de l’Université Penn State et publiée dans la revue Ecology and Evolution explore comment la masse corporelle des abeilles, les infections pathogènes et les conditions climatiques locales se conjuguent pour affecter leur résistance aux températures extrêmes. Ces recherches apportent des insights nouveaux sur les défis adaptatifs que rencontrent les abeilles face à des conditions climatiques en mutation et soulignent l’importance de stratégies de conservation ciblées.
Influence de la masse corporelle et du sexe chez les abeilles
Les auteurs ont étudié l’abeille solitaire Xenoglossa pruinosa. Il s’agit d’un pollinisateur de cultures de cucurbitacées telles que la courge et la citrouille. Les mâles de cette espèce sont généralement plus petits que les femelles.
Ils affichent une relation plus marquée entre leur masse corporelle et leur CTmax. Il s’agit de la température maximale à laquelle ils peuvent survivre avant de succomber à la chaleur. Cette relation pourrait les rendre intrinsèquement plus vulnérables aux températures extrêmes. Les recherches suggèrent que pour chaque augmentation unitaire de la masse corporelle, la CTmax des mâles augmente de manière plus substantielle que chez les femelles.
Cette sensibilité accrue des mâles découlerait des traits biologiques spécifiques comme leur métabolisme ou leur comportement écologique. Les femelles collectent le pollen pour leur progéniture du matin jusqu’à midi et nichent sous terre. Cela les protège des variations de température de l’air. Les auteurs notent néanmoins que la texture du sol peut affecter le degré de tampon thermique. En effet, les sols sableux ont une capacité thermique plus faible.
Les mâles, en revanche, se nourrissent uniquement de nectar. Ils se protègent de la chaleur en se retirant dans les fleurs fanées après avoir fini de se nourrir à midi. Ainsi, les mâles sont exposés à des températures ambiantes plus variables que les femelles, de jour comme de nuit.
De plus, les caractéristiques physiologiques liées au sexe, telles que la capacité de stockage d’eau ou la régulation hormonale, pourraient également jouer un rôle dans la manière dont les mâles et les femelles gèrent les stress thermiques.
Influence des conditions environnementales
Laura Jones auteur de l’étude, explique dans un communiqué : « Les insectes de petite taille, ectothermes – ou à sang froid – sont considérés comme très vulnérables au changement climatique, car leur capacité à maintenir une température corporelle adéquate dépend des conditions extérieures ».
Or la recherche a montré que les variables climatiques locales, comme les températures maximales quotidiennes, la quantité de précipitations, et la texture du sol, n’ont pas un effet direct prévisible sur la CTmax des individus. Cette absence de corrélation directe peut s’expliquer par la complexité des interactions environnementales et biologiques régulant les réponses des abeilles aux températures extrêmes. Leur comportement adaptatif, leur physiologie variée et les microclimats spécifiques de leurs habitats peuvent modérer les effets des conditions macroclimatiques.
Cependant, une corrélation négative significative a été identifiée entre la variabilité de la CTmax au niveau populationnel et les températures maximales. Les résultats ont montré que là où les températures maximales moyennes étaient les plus élevées, la variation de la tolérance à la chaleur entre les individus était plus faible, ce qui suggère que les températures extrêmes « filtraient » les individus ayant des maximums thermiques critiques élevés et faibles, ont indiqué les chercheurs. Cela réduit ainsi la diversité des traits de tolérance thermique au sein de la population. Cette réduction de la variabilité génétique pourrait limiter la capacité d’adaptation de la population face à des changements environnementaux futurs.
Impact des pathogènes
L’étude a aussi porté sur l’impact de différents pathogènes sur la tolérance thermique de ces abeilles solitaires. Elle se concentra sur trois groupes de parasites : les trypanosomes, Spiroplasma apis et Vairimorpha apis.
Les trypanosomes sont des parasites protozoaires. Chez les abeilles, ils perturbent les fonctions biologiques essentielles. D’où une moindre capacité à réguler leur température corporelle. L’étude a révélé que l’intensité de l’infection par les trypanosomes était corrélée négativement avec la CTmax, mais seulement chez les femelles.
En revanche, les infections par Spiroplasma apis et Vairimorpha apis n’ont montré aucun impact significatif sur la CTmax des abeilles étudiées. Il se peut que les mécanismes de défense des abeilles contre ces infections n’interfèrent pas significativement avec leur thermorégulation. Cette différenciation dans l’impact des pathogènes sur la tolérance thermique souligne l’importance de considérer le type spécifique de pathogène lors de l’évaluation des risques écologiques et de la gestion de la santé des pollinisateurs face au changement climatique.
Il est impératif de continuer à explorer ces facteurs pour mieux prédire et gérer les impacts du changement climatique sur ces pollinisateurs vitaux. Les recherches futures devraient évaluer la tolérance thermique des populations à travers la distribution des espèces pour identifier celles qui sont les plus vulnérables à l’extinction locale.
Source : Jones, L. J., et al., (2024). “Body mass, temperature, and pathogen intensity differentially affect critical thermal maxima and their population-level variation in a solitary bee”. Ecology and Evolution, 14, e10945
Image couverture
(a) Femelle Xenoglossa pruinosa (patte arrière remplie de pollen). (b) Mâle en vol vers une fleur de Cucurbita. © Laura J. Jones
