Génétique des abeilles – PerfectBee

Clones sans fils et mâles sans père

Allons droit au but – la génétique des abeilles est carrément bizarre!

La plupart d'entre nous ont entendu parler de l'importance des gènes, de la façon dont une mère et un père contribuent chacun leur élément important, etc. Nous acceptons, sans aucun doute, que la mère apporte des chromosomes de son ovule et le père de son sperme. Une grande partie du règne animal fonctionne avec ces principes.

Mais ce n'est pas le cas des abeilles.

Mais ce n'est pas le cas des abeilles. Ils utilisent une approche complètement différente du passage des chromosomes, avec des implications étranges. Par exemple, considérez ces faits sur les drones, l'abeille mâle.

  • Ils n'ont pas de père
  • Ils ont un grand-père
  • Ils peuvent être pères de filles, petites-filles et petits-fils
  • Ils ne peuvent pas avoir de fils

Confus? Continuer à lire…

Diploïde et haploïde

La cause de toute cette bizarrerie est un système de détermination du sexe appelé haplodiploïdie. Au secondaire, nous avons appris que tous les œufs sont fécondés et que la progéniture femelle ou mâle en résulte. C'est le cas par exemple des humains.

Mais dans le monde curieux de l'abeille, un mâle est créé à partir d'un œuf non fécondé – juste un œuf pondu par une reine, sans être fécondé par le sperme. L'abeille mâle est appelée hapliod. Le processus de reproduction à partir d'œufs non fécondés est appelé parthénogenèse.

La situation plus familière, où la reine féconde un ovule avec du sperme, aboutit à une abeille femelle. Cela signifie que l'œuf est destiné à être un travailleur ou une reine des abeilles. Les abeilles mellifères sont appelées diploïde.

Haploïde ou diploïde

Les abeilles mâles sont appelées haploïdes et les femelles sont diploïdes.

Si vous souhaitez approfondir un peu plus ce sujet, regardez cette vidéo de Jon Zawislak, à la University of Arkansas, Division of Agriculture.

L'impact sur les gènes

Alors qu'est-ce que tout cela signifie en termes de transfert de gènes d'une génération à l'autre? Considérons, comme référence, comment les humains se comparent.

Nos gènes sont contenus dans les chromosomes. Nous recevons 46 chromosomes – 23 de notre mère et 23 de notre père. Le transfert de gènes à travers les générations signifie que les caractéristiques des deux côtés de notre famille sont évidentes en nous et représentées par des facteurs tels que la couleur des yeux, la hauteur, etc. Tout cela parce que nous sommes issus d'un ovule apporté par notre mère et du sperme apporté par notre père.

Avec les abeilles, le même principe de base existe – mais seulement chez les abeilles femelles.

Les abeilles femelles sont créées lorsqu'une reine pond un œuf qu'elle féconde ensuite. Bien que les nombres soient différents avec les abeilles (par rapport aux humains), chaque côté de la famille contribue au même nombre de chromosomes (16).

Mais cela devient un peu étranger lorsque nous nous tournons vers l'haploïde – le drone. Les abeilles mâles ne comprennent que les chromosomes de l'œuf, car ils n'ont pas été fécondés. Donc, les drones ont seulement 16 chromosomes, tous de la reine.

Nombre de chromosomes

16 chromosomes de la reine + 16 du sperme du drone = femelle (ouvrière ou reine). 16 de la reine + 0 du sperme du drone = mâle (drone).

Mixage vs clonage

Les œufs d'une reine contiennent 16 chromosomes. Ainsi, puisqu'elle a elle-même 32 chromosomes (rappelez-vous, en tant que femme, elle a des chromosomes de sa mère et de son père), elle ne peut pas "presser" tous ses 32 chromosomes dans chaque œuf. Cela signifie que les œufs d'une reine ont une variété de combinaisons de chromosomes, de la reine et du drone donneur de sperme.

Comparez cela avec le drone. Il a 16 chromosomes et son sperme peut contenir exactement le même nombre. Et donc, chaque sperme créé par le drone est identique, car ils ont tous les mêmes 16 chromosomes. Cela permet la création de clones! Les drones produisent des clones.

Les avantages de la diversité génétique

Dans ce contexte fascinant, tournons-nous vers la question de la diversité génétique. On ne peut pas sous-estimer l'importance de la diversité pour les abeilles. Là où la diversité génétique est limitée, l'ensemble de la population est potentiellement vulnérable aux mêmes maladies. Si l'un d'eux frappe la population, cela peut avoir un effet dévastateur.

En comparaison, dans une population présentant une diversité génétique importante, une seule maladie peut toucher un pourcentage de la population, mais d'autres peuvent être résistantes. Cela signifie que la diversité génétique réduit les chances d'un événement catastrophique anéantissant toute la colonie.

La promiscuité de la reine

Le comportement de la reine au moment de l’accouplement a évolué pour encourager une telle diversité. Pendant ses vols d'accouplement, tôt dans la vie, elle s'accouplera avec de nombreux drones. Étant donné que ces drones ont divers traits génétiques, ils offrent une diversité génétique qui servira bien la reine et sa progéniture.

Ses vols d'accouplement, sur quelques jours, entraîneront la collecte de sperme de 10 à 25 drones. Elle conservera ce sperme dans sa spermathèque pendant de nombreuses années.

De retour à la maison – peut-être dans votre ruche – elle commencera sa vie à pondre des œufs, environ 2 000 par jour. Ce faisant, elle peut ou non féconder chaque ovule, donc décider du sexe. Lorsqu'elle féconde un ovule, elle puise dans un large «stock» de spermatozoïdes dans sa spermathèque. Cela signifie que tous les membres de la colonie ont la même mère – la reine – mais sa progéniture a différents pères.

Sa progéniture de drone n'aura qu'une mère, alors que si elle féconde un ovule pour créer une femelle, elle utilisera le sperme d'un des nombreux pères potentiels.

Le rôle de la gelée royale

En ce qui concerne la reproduction des abeilles, la création de reines contre des ouvrières est intéressante. Les deux, bien sûr, sont des femelles et ont donc des chromosomes de la mère (la reine pondeuse) et d'un père (à travers le sperme d'un drone).

Mais qu'est-ce qui transforme un résultat d'oeuf fécondé en reine, par opposition à un travailleur? La réponse réside dans l'alimentation de la gelée royale, un aliment donné à toutes les larves au cours de leurs trois premiers jours.

Dans la majorité des cas, l'alimentation de la gelée royale cessera après trois jours. Cela se traduira soit par un travailleur ou un drone, selon que l'œuf a été fécondé. Cependant, la colonie décidera quand elle aura besoin d'une nouvelle reine. Dans ce cas, une larve femelle continuera d'être nourrie de gelée royale, au-delà du troisième jour.

Cela change la façon dont les gènes sont «marqués», c'est-à-dire comment ils se développent. Plutôt que de promouvoir le développement de gènes pertinents pour la reine (comme on le suppose souvent), cela passe par la limitation des gènes des ouvrières.

Comment les abeilles font-elles une reine?

Ils continuent de nourrir sa gelée royale, au-delà de son troisième jour de larve! L'alimentation continue de la gelée royale inhibe le développement de gènes qui pourraient être trouvés chez une abeille ouvrière. C'est le manque de ces gènes chez une larve femelle qui se traduit par une reine.

Comment les apiculteurs peuvent nuire à la population d'abeilles

En tant qu'apiculteurs, nous aimons penser que nous aidons la population d'abeilles et, par conséquent, la planète. Cependant, un nombre croissant d'apiculteurs ne signifie pas en soi que la situation s'améliore. Sans prise de conscience, cela peut en fait être nocif.

Voici pourquoi:

Comme nous l'avons vu, la diversité génétique est importante pour toutes les espèces. Et pourtant, il n’est pas rare que les apiculteurs – commerciaux ou non – élèvent de nombreuses reines à partir d’une seule lignée génétique. Cela limite considérablement la diversité génétique et, au fil du temps, rend la population vulnérable à la mauvaise maladie au mauvais moment, avec le potentiel de dévaster la population.

Pour un examen plus approfondi de ce sujet, voici une conférence de Debbie Delaney au National Honey Show.

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