Introduction
Le déclin des colonies d’abeilles pose de nombreuses questions sur notre rôle dans ce déclin et sur les solutions à développer pour sauver les colonies d’Apis mellifera. Les études montrent que leur déclin est dû à une combinaison de facteurs[1] dont principalement les changements d’utilisation des terres, les pathogènes et parasites (ex : Varroa destructor et ses virus associés), ou encore les molécules contenues dans les pesticides.
En plus de la perte d’une espèce ceci engendre de lourdes conséquences pour l’homme et les écosystèmes car les abeilles ont un rôle essentiel (pollinisation des cultures, des plantes sauvages, production de miel). De nombreuses recherches sont donc en cours pour trouver des solutions vis-à-vis des différentes menaces. Nous allons nous concentrer sur la recherche de résistance aux pathogènes. La question est de savoir si il faut conserver les sous-espèces locales pour favoriser la sélection naturelle de résistance ou si il faut faire de la sélection artificielle d’abeilles sur leurs caractères de résistance. Nous nous centrons en particulier sur le parasite Varroa destructor qui est celui qui cause le plus de mortalité actuellement dans les colonies.
I- Les particularités du cas Européen
Apis mellifera présente une forte diversité génétique en Europe : 4 lignées géographiques et 11 sous-espèces. Celles-ci possèdent des adaptations à leur environnement local bien qu'elles puissent s'hybrider.[1] Les manipulations par l'homme ont mené à une intensification des introgressions génétiques entre sous-espèces. Aujourd'hui, il est rare de trouver une abeille avec le patrimoine génétique "pur" de la sous-espèce native à laquelle elle appartient.[1]
Il n’existe quasiment pas de populations d’Apis mellifera sauvages en Europe.[2] L'installation de ruches augmente ainsi la densité des abeilles mais favorise aussi l'introduction et la dispersion de pathogènes. Ainsi l'apiculture en Europe serait à la fois une nécessité pour maintenir les abeilles mais aussi un des moteurs de leur déclin récent.
Les sous-espèces ne possédant pas les mêmes caractéristiques de production ou d’agressivité, l'apiculture a mené à l'utilisation préférentielle de certaines d’entre elles et à une sélection par l'homme.[3] Les programmes de reproduction sont avant tout réalisés à petite échelle par les apiculteurs, qui utilisent le plus souvent des races pures comme A. m. ligustica (italienne) ou A. m. carnica (slovène) et peu d'hybrides excepté la Buckfast (croisement breveté ligustica*mellifera). Des consortiums Européens comme le groupe COLOSS ont été mis en place récemment et permettent d’étudier les pratiques d'apiculture à large échelle pour améliorer la conservation.[4] Les scientifiques en Europe insistent sur l'importance de conserver la diversité des sous-espèces natives et de leurs écotypes originaux.[1]
II- La résistance des abeilles aux maladies: focus sur Varroa destructor
Le parasite Varroa destructor est la première cause de déclin des abeilles par pathogènes.[1] Il provient d’Asie et s'est répandu dans le monde entier. Cet acarien se nourrit de l’hémolymphe des abeilles et se reproduit via les cellules du couvain. Il affaiblit également les abeilles car il est vecteur de nombreux virus (par ex. AKI : Acute-Kashmir-Israeli complex et DWV : Deformed Wing Virus). Ce sont ces virus qui vont décimer les colonies.[5]
Certaines populations d’abeilles ont coévolué avec le parasite, et présentent des capacités de résistance liées à des gènes de l'olfaction[3] :
De nombreuses études se développent pour identifier les gènes de résistance[6], dans le but de comprendre ces mécanismes et développer une meilleure sélection des abeilles résistantes. Dernièrement, les premières abeilles OGM ont été développées avec succès[7], ce qui apporte de nombreuses perspectives pour identifier ces mécanismes de résistance par la génomique.
III- La sélection des abeilles pour leur résistance
La résistance des abeilles est abordée par les scientifiques selon deux points de vue : laisser faire la sélection naturelle pour développer des résistances, ou sélectionner artificiellement les abeilles pour obtenir des races résistantes brevetées. Cette dernière option est pratiquée aux Etats-Unis et reste encore marginale en Europe où la sélection pour la résistance au Varroa est encore peu développée.[3]
La sélection naturelle
Plusieurs populations ont survécu au Varroa sur de longues périodes sans application de traitements.[8] [3] Celles-ci ont été soumises au processus naturel de pression parasitaire, et leur survie viendrait d’une adaptation au parasite. L’application des traitements anti-Varroa enlève la pression sélective du parasite sur l’abeille, ce qui empêche la coévolution de l’abeille avec le Varroa et la mise en place d’adaptations.[8] [3] L’étude de Locke et al. (2012) [8] sur deux de ces populations résistantes (France et Suède) a permis de mettre en évidence une tolérance et résistance au Varroa, limitant ainsi la propagation des virus.
Une solution pour les apiculteurs est d’élever des abeilles issues de populations naturellement résistantes.[8] [3] Cette méthode appelée le test Bond (ne pas appliquer d'acaricide et laisser mourir les abeilles non-résistantes) est peu appliquée en Europe car les abeilles résistantes naturellement restent peu productives et donc peu avantageuses en apiculture.[3] De plus, les abeilles présentant des comportements de défense plus poussés sont aussi plus agressives.[9]
La sélection artificielle
Des programmes sont menés pour tenter de reproduire des comportements hygiénistes ou défensifs. Le programme AGT cherche à développer des reines résistantes à partir de colonies de faux bourdons et le programme “Pol-line” des abeilles issues de reines VSH croisées avec des colonies provenant de grandes compagnies d’apiculture (celles présentant les meilleures caractéristiques de survie et de résistance sont sélectionnées).[10]
D’autres tests réalisés à Hawaï ont permis l’inclusion de sperme de drone VSH dans des reines.[11] Cette expérience a démontré que le groupe des colonies à 75% VSH présentait des reines plus apte à survivre sur la durée que celui non-VSH ou à 50% VSH.
L’efficacité de ces techniques de sélection sur le long terme reste discutable du fait d’un manque de recul quant au fort brassage génétique, qui peut mener à “une dilution” des caractères de résistance. D’autres études réalisées à Hawaï [11] ou encore sur des colonies d’origines multiples [12] ont également confirmées que les effets de la sélection sur le taux d’infestation n’agissait que sur quelques générations.
Des pistes pour le futur de la sélection génétique
Le séquençage, de moins en moins coûteux, devrait permettre l’analyse de variations génétiques plus précises [6] et permettre d'identifier des gènes de résistance. Les études OGM actuelles consistent seulement à induire une fluorescence dans des œufs [7] mais pourraient par la suite permettre d’insérer des gènes de résistance. L’idée de l’utilisation de marqueur-assistant serait un intermédiaire intéressant pour relier la sélection sur caractère et la manipulation génétique (fait par exemple dans le domaine de la protection des cultures de maïs : exemple sorgho). Ces avancées permettraient une sélection plus efficace d’individus portant un gène d'intérêt.
IV- Diversité génétique et sélection
La gestion par l’homme augmente la diversité?
Harpur et al. (2012) [13] démontrent que la gestion des abeilles par l’homme a entraîné une augmentation de diversité génétique et non pas une perte. L'article souligne donc que le déclin des colonies n'est pas dû à une perte de diversité génétique liée aux pratiques de sélection. Les conclusions de cet article sont critiquées par De la Rua et al. (2013)[14] car ils parlent de diversité génétique théorique et ne parlent pas des adaptations locales à l'environnement, dégradées par les pratiques de sélection des reines actuelles. Ces dernières entraîneraient une homogénéisation génétique à large échelle et provoquent la perte d'adaptations locales essentielles à la résistance aux pathogènes. Harpur et al. (2013) [15] expliquent en retour qu’ils comparent le gain de diversité génétique avec les populations ancestrales et non pas à un référentiel plus récent, et qu’il ne faut pas confondre diversité génétique et adaptations locales. Cependant ils s’accordent concernant l’importance de la préservation de la diversité de sous-populations locales.
Importance des adaptations locales
Le groupe COLOSS a étudié la santé des colonies d'abeilles en Europe en prenant en compte la variabilité génétique et les adaptations locales. Les introgressions de sous-espèces non locales constatées ont pour conséquence la perte de diversité génétique par la perte des traits spécifiques aux sous-espèces locales.[4] L’expérience de COLOSS démontre de fortes interactions génotype/environnement (IGE) chez Apis mellifera : les reines d’origine locale survivent mieux que celles venant d’ailleurs en l’absence de traitement.[16] Il n'y a pas un "bon" génotype universel mais plutôt des génotypes adaptés à des environnements donnés. Ils démontrent aussi une forte variation des comportements de multiplication, de défense et hygiénistes selon la localité, l’année d’étude et le génotype des espèces et sous-espèces analysées.[17] Les auteurs soulignent donc que la conservation de la diversité génétique est essentielle pour préserver une adaptabilité génétique élevée des populations européennes d'Apis mellifera. L'utilisation de populations locales apporte de meilleure chance de survie. Deux leviers sont énoncés pour préserver les sous-espèces locales [1]:
Conclusion
Peu développée en Europe, la sélection sur la résistance aux pathogènes est une piste à approfondir (voir Arista Bee Research, fondé en 2014), qui permettrait aux apiculteurs de diminuer les traitements acaricides. Les abeilles pourraient ensuite transmettre leur résistance aux populations environnantes via la reproduction. Néanmoins, la diversité génétique, et surtout l’identité génétique des sous-espèces locales sont des aspects cruciaux de la conservation des abeilles en Europe. L’utilisation d’abeilles locales dans la sélection serait plus bénéfique en prenant en compte les IGE, pour augmenter les chances de survie des abeilles. [16] [17] [4]
Une association de plusieurs pratiques pour lutter contre les pathogènes serait une piste efficace pour les apiculteurs, comme des pratiques manuelles (enlever le couvain pour prévenir les pics de varroa), des traitements acaricides divers, ou des solutions de lutte biologique.[18] [5] Une poursuite de la recherche sur ces traitements, et sur le Varroa, est nécessaire [18] et fournirait un bon complément à l’approche de sélection de résistance.[19]
De plus, la pérennité d’Apis mellifera est dépendante des pratiques apicoles puisque les colonies sauvages sont très faibles en Europe.[2] Ainsi, une augmentation du nombre de ruches et du territoire utilisé en apiculture serait bénéfique aux abeilles. Cependant, une condition pour la survie des ruches reste la disponibilité en inflorescences, ce qui dépend in fine du mode d’utilisation des terres.[1]
Certains auteurs mettent en avant l’importance de se concentrer sur le Varroa et de la génétique pour le futur des abeilles, mais ne font référence qu’à l’apport économique des services écosystémiques qu’elles offrent.[18] En opposition avec cette vision de l’apiculture comme une activité commerciale, d’autres auteurs considèrent l’abeille dans son milieu et se préoccupent davantage de la santé des colonies.[20] Les interactions parasites-pathogènes-pesticides semblent être la cause première de l’effondrement des colonies. Il faut donc poursuivre la recherche sur les différents moyens de lutte contre les pathogènes pour réussir à sauver Apis mellifera.