Honey bee societies (Apis mellifera), the ectoparasitic mite Varroa destructor, and honey bee viruses that are vectored by the mite, form a complex system of host–parasite interactions.Coevolution by natural selection in this systemhas been hindered for European honey bee hosts since apicultural practices remove the mite and consequently the selective pressures required for such a process. An increas- ing mite population means increasing transmission opportunities for viruses that can quickly develop into severe infections, killing a bee colony. Remarkably, a few subpopulations in Europe have survived mite infestation for extended periods of over 10 years without management by beekeepers and offer the possibility to study their natural host–parasite coevolution. Our study shows that two of these “nat- ural” honey bee populations, in Avignon, France and Gotland, Sweden, have in fact evolved resistant traits that reduce the fitness of the mite (measured as the re- productive success), thereby reducing the parasitic load within the colony to evade the development of overt viral infections. Mite reproductive success was reduced by about 30% in both populations. Detailed examinations of mite reproductive parameters suggest these geographically and genetically distinct populations favor different mechanisms of resistance, even though they have experienced similar se- lection pressures of mite infestation. Compared to unrelated control colonies in the same location, mites in the Avignon population had high levels of infertil- ity while in Gotland there was a higher proportions of mites that delayed initi- ation of egg-laying. Possible explanations for the observed rapid coevolution are discussed.
Titre de l'article
Des adaptations de l'hôte réduisent le succès reproducteur de Varroa destructor dans deux populations distinctes d'abeille domestique en Europe
Des adaptations de l'hôte réduisent le succès reproducteur de Varroa destructor dans deux populations distinctes d'abeille domestique en Europe
Introduction à l'article
L'article aborde le processus naturel de co-évolution entre le parasite varroa, présent en Europe depuis trois décennies, et l'abeille domestique.
Les dynamiques de co-évolution dans les relations hôte-parasite mènent, en nature, à un équilibre des populations des deux espèces.
Dans le cas de l'abeille domestique, l'intervention de l'homme en apiculture empêche cette co-évolution : l'adaptation des abeilles au varroa ne se fait pas car l'homme enlève la pression sélective du parasite via les traitements de ruche.
Sans intervention de l'homme, l'infection d'une ruche par le varroa mène à la mort de la colonie en 1 à 3 années, à cause des nombreux virus transmis aux abeilles. Cependant, il a été observé que quelques populations sauvages (sans intervention de l'homme) ont survécu plus de 10 ans au varroa. Celles-ci ont été soumises au processus naturel de pression parasitaire, et une adaptation de l'hôte est supposée être à la base de ces survies exceptionnelles.
L'article aborde le processus naturel de co-évolution entre le parasite varroa, présent en Europe depuis trois décennies, et l'abeille domestique.
Les dynamiques de co-évolution dans les relations hôte-parasite mènent, en nature, à un équilibre des populations des deux espèces.
Dans le cas de l'abeille domestique, l'intervention de l'homme en apiculture empêche cette co-évolution : l'adaptation des abeilles au varroa ne se fait pas car l'homme enlève la pression sélective du parasite via les traitements de ruche.
Sans intervention de l'homme, l'infection d'une ruche par le varroa mène à la mort de la colonie en 1 à 3 années, à cause des nombreux virus transmis aux abeilles. Cependant, il a été observé que quelques populations sauvages (sans intervention de l'homme) ont survécu plus de 10 ans au varroa. Celles-ci ont été soumises au processus naturel de pression parasitaire, et une adaptation de l'hôte est supposée être à la base de ces survies exceptionnelles.
Expériences de l'article
Deux populations survivant naturellement au varroa ont été comparées: les abeilles de Gotland (Suède) et d'Avignon. Celles-ci sont différentes génétiquement et éloignées géographiquement, mais sont supposées avoir développer des mécanismes de suppression du succès reproducteur du varroa.
Le varroa se reproduit dans les cellules du couvain: le parasite mère se nourrit de la larve et pond ses œufs, dont un sera le mâle qui fécondera ses sœurs. Si l'acarien mère n'arrive pas à créer au moins une nouvelle femelle de varroa fécondée avant la naissance de l'abeille, alors la dynamique d'infestation du parasite est compromise.
Les deux populations survivantes ont été comparées à des colonies-contrôle du même endroit, gérées par des apiculteurs (acaricides). Cela a permis de mesurer les paramètres de reproduction du varroa quand les abeilles n'étaient pas résistantes.
Les comparaisons se sont basées sur des mesures de paramètres reproducteurs du varroa dans les cellules d'abeilles infestées.
Deux populations survivant naturellement au varroa ont été comparées: les abeilles de Gotland (Suède) et d'Avignon. Celles-ci sont différentes génétiquement et éloignées géographiquement, mais sont supposées avoir développer des mécanismes de suppression du succès reproducteur du varroa.
Le varroa se reproduit dans les cellules du couvain: le parasite mère se nourrit de la larve et pond ses œufs, dont un sera le mâle qui fécondera ses sœurs. Si l'acarien mère n'arrive pas à créer au moins une nouvelle femelle de varroa fécondée avant la naissance de l'abeille, alors la dynamique d'infestation du parasite est compromise.
Les deux populations survivantes ont été comparées à des colonies-contrôle du même endroit, gérées par des apiculteurs (acaricides). Cela a permis de mesurer les paramètres de reproduction du varroa quand les abeilles n'étaient pas résistantes.
Les comparaisons se sont basées sur des mesures de paramètres reproducteurs du varroa dans les cellules d'abeilles infestées.
Résultats de l'article
Pour les deux localités, le succès reproducteur du varroa dans les colonies survivant naturellement était plus faible que dans les colonies-contrôle (baisse de 30%). En Suède et en France, les abeilles sauvages ont donc développé une résistance au varroa en réduisant sa reproduction. Cependant, les mécanismes impliqués majoritairement ont été différents dans les deux cas:
Pour les deux localités, le succès reproducteur du varroa dans les colonies survivant naturellement était plus faible que dans les colonies-contrôle (baisse de 30%). En Suède et en France, les abeilles sauvages ont donc développé une résistance au varroa en réduisant sa reproduction. Cependant, les mécanismes impliqués majoritairement ont été différents dans les deux cas:
Rigueur de l'article
Résultats simples mais efficaces : la méthodologie est bien explicitée, plusieurs paramètres de reproduction du varroa ont été mesurés dans les colonies. Le design est simple (deux localités - deux traitements) et les résultats n'apparaissent pas contestables.
Résultats simples mais efficaces : la méthodologie est bien explicitée, plusieurs paramètres de reproduction du varroa ont été mesurés dans les colonies. Le design est simple (deux localités - deux traitements) et les résultats n'apparaissent pas contestables.
Ce que cet article apporte au débat
L'expérience montre que des populations naturelles d'abeilles sont non seulement tolérantes (survie de la colonie) au varroa, mais ont développé une résistance (réduction de la fitness du parasite), limitant ainsi la propagation des virus.
Cette baisse du succès reproducteur du varroa permet à ces colonies de se maintenir sur de longues périodes. Ici, c'est le caractère naturel des populations, via la pression parasitaire, qui a fait évoluer la résistance.
Le varroa européen présente une faible diversité génétique, alors que les abeilles ont des niveaux de recombinaisons 10 fois supérieurs à ceux des autres eucaryotes complexes. Ainsi les abeilles "sauvages" auraient un avantage dans cette co-évolution, leur permettant de développer une résistance naturellement en peu de temps (10 ans) et efficacement, à différents endroits, de différentes manières.
L'article suggère de baser les programmes de reproduction apicole à partir des abeilles qui ont naturellement développé la résistance.
L'expérience montre que des populations naturelles d'abeilles sont non seulement tolérantes (survie de la colonie) au varroa, mais ont développé une résistance (réduction de la fitness du parasite), limitant ainsi la propagation des virus.
Cette baisse du succès reproducteur du varroa permet à ces colonies de se maintenir sur de longues périodes. Ici, c'est le caractère naturel des populations, via la pression parasitaire, qui a fait évoluer la résistance.
Le varroa européen présente une faible diversité génétique, alors que les abeilles ont des niveaux de recombinaisons 10 fois supérieurs à ceux des autres eucaryotes complexes. Ainsi les abeilles "sauvages" auraient un avantage dans cette co-évolution, leur permettant de développer une résistance naturellement en peu de temps (10 ans) et efficacement, à différents endroits, de différentes manières.
L'article suggère de baser les programmes de reproduction apicole à partir des abeilles qui ont naturellement développé la résistance.
Remarques sur l'article
Pour une review sur les populations naturelles d'abeilles ayant résisté au varroa dans le monde, voir Locke 2016.
Soutenu financièrement par : BEE DOC (Bees in Europe and the Decline of Honeybee Colonies; EU grant agreement 244956)
Pour une review sur les populations naturelles d'abeilles ayant résisté au varroa dans le monde, voir Locke 2016.
Soutenu financièrement par : BEE DOC (Bees in Europe and the Decline of Honeybee Colonies; EU grant agreement 244956)
Figure
Moyennes de succès reproducteur des varroas en Suède et en France, dans les colonies naturelles (gris) et contrôle (bleu). Les barres d'erreur représentent l'écart-type.
Moyennes de succès reproducteur des varroas en Suède et en France, dans les colonies naturelles (gris) et contrôle (bleu). Les barres d'erreur représentent l'écart-type.
Dernière modification il y a plus de 9 ans.